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Ethernet-Pakete (MTU-Werte)
Um zu verstehen, wie die Pakete fragmentiert werden müssen, um vom Ausgangsnetz über das Transfernetz ins Zielnetz übertragen zu werden, müssen wir einige wichtige Aspekte berücksichtigen:
1.
MTU (Maximum Transmission Unit): Dies ist die maximale Paketgröße, die über ein Netzwerk transportiert werden kann, ohne dass eine Fragmentierung erforderlich ist.
2.
IP-Fragmentierung: Wenn ein IP-Paket größer als die MTU der durchquerenden Netze ist, muss das Paket fragmentiert werden, damit es passieren kann. Die Fragmentierung wird im IP-Header durch die Fragment-Offset, MF (More Fragments) und DF (Don't Fragment) Flags gesteuert.
Im vorliegenden Fall müssen wir Pakete durch Netze mit verschiedenen MTUs (1500, 600, 400) manövrieren:
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Ausgangsnetz (MTU=1500)
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Transfernetz (MTU=600)
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Zielnetz (MTU=400)
Wir haben drei Pakete mit unterschiedlichen Eigenschaften zu betrachten:
1.
Paket 1: 812 Byte, IP-Identification: 0x0001, IP-Header: 60 Byte, MF: 0, DF: 0, Fragment-Offset: 0
2.
Paket 2: 612 Byte, IP-Identification: 0x0002, IP-Header: 40 Byte, MF: 0, DF: 1, Fragment-Offset: 0
3.
Paket 3: 412 Byte, IP-Identification: 0x0003, IP-Header: 20 Byte, DF: 1, Fragment-Offset: 0
Analyse und Fragmentierung:
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Paket 1 (812 Byte) kann das Ausgangsnetz ohne Fragmentierung durchqueren, benötigt jedoch Fragmentierung, um das Transfernetz (MTU=600) zu durchqueren. Da das DF-Flag nicht gesetzt ist, darf dieses Paket fragmentiert werden.
Die MTU des Transfernetzes erlaubt uns eine maximale Paketgröße von 600 Byte. Unter Berücksichtigung des IP-Headers (60 Byte) bleibt Platz für 540 Byte Nutzdaten pro Fragment, um die Grenze von 600 Byte nicht zu überschreiten.
Um von 600 auf 400 Byte im Zielnetz zu kommen, muss weiter fragmentiert werden, wobei jedes Fragment (außer dem letzten) um den IP-Header kleiner sein muss.
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Paket 2 (612 Byte) hat das DF-Flag gesetzt, was bedeutet, dass es nicht fragmentiert werden darf. Da es jedoch größer als die MTU des Transfernetzes ist, kann es dieses Netz nicht passieren und wird verworfen.
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Paket 3 (412 Byte) hat ebenfalls das DF-Flag gesetzt, aber seine Größe ermöglicht es ihm, das Transfernetz ohne Fragmentierung zu durchqueren. Es überschreitet jedoch die MTU des Zielnetzes und würde demnach, ohne die Möglichkeit auf Fragmentierung, verworfen.
Um eine genaue Fragmentierungsberechnung für
Paket 1 vorzustellen, folgen hier die detaillierten Schritte und Parameter für die erforderliche Umwandlung:
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Erstes Netz zur Übertragung ins Transfernetz:
- IP-Header: 60 Byte (bleibt konstant für alle Fragmente)
- Verfügbare Nutzdatengröße pro Fragment im Transfernetz: \(600 - 60 = 540\) Byte
- Benötigte Fragmente: \(\lceil (812 - 60) / 540 \rceil = 2\) Fragment(e)
Für die weitere Berechnung der Fragmentierung brauchen wir jedoch detailliertere Informationen über die Zusammensetzung der Pakete und wie die Fragmentierung genau durchgeführt wird (Berechnung der Fragment-Offsets, Anpassung der MF-Flags für jedes Fragment etc.).
Ohne spezifischere Anleitung (wie die Behandlung von Fragmenten im Transfernetz und deren Größenanpassung für das Zielnetz), kann nur eine allgemeine Erklärung gegeben werden. Paket 1 könnte in zwei Fragmente für das Transfernetz zerlegt werden, und dann ist eine weitere Anpassung nötig, um die MTU des Zielnetzes nicht zu überschreiten. Paket 2 und 3 können das Zielnetz aufgrund des gesetzten DF-Flags und der Inkompatibilität mit der Zielnetz-MTU nicht erreichen oder durchqueren.
