La fragmentación de IP es un proceso de Protocolo de Internet (IP) que divide los paquetes en partes más pequeñas (fragmentos), de modo que las partes resultantes puedan pasar a través de un enlace con una unidad máxima de transmisión (MTU) más pequeña que el tamaño del paquete original. Los fragmentos son reensamblados por el anfitrión receptor .
Los detalles del mecanismo de fragmentación, así como el enfoque arquitectónico general de la fragmentación, son diferentes entre IPv4 e IPv6 .
RFC 791 describe el procedimiento para la fragmentación de IP y la transmisión y reensamblaje de paquetes IP. [1] RFC 815 describe un algoritmo de reensamblaje simplificado. [2] El campo Identificación junto con la dirección de Internet local y extranjera y el ID del protocolo , y el campo Desplazamiento de fragmento junto con los indicadores No fragmentar y Más fragmentos en el encabezado IP se utilizan para la fragmentación y el reensamblaje de paquetes IP. [1] : 24 [2] : 9
Si un host receptor recibe un paquete IP fragmentado, tiene que volver a ensamblar el paquete y pasarlo a la capa de protocolo superior. Se pretende que el reensamblaje ocurra en el host receptor, pero en la práctica, puede realizarse mediante un enrutador intermedio; por ejemplo, es posible que la traducción de direcciones de red (NAT) necesite reensamblar fragmentos para traducir flujos de datos. [3]
En IPv4, un enrutador que recibe un paquete de red más grande que la MTU del siguiente salto tiene dos opciones: descartar el paquete si el bit de bandera No fragmentar (DF) está configurado en el encabezado del paquete y enviar un Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP). mensaje que indica la condición Fragmentación necesaria (Tipo 3, Código 4), o fragmentar el paquete y enviarlo a través del enlace con una MTU más pequeña. Aunque los originadores pueden producir paquetes fragmentados, los enrutadores IPv6 no tienen la opción de fragmentarlos más. En cambio, se requiere que el equipo de red entregue paquetes IPv6 o fragmentos de paquetes menores o iguales a 1280 bytes y que los hosts IPv6 determinen la MTU óptima a través de Path MTU Discovery antes de enviar paquetes.
Aunque los formatos de encabezado son diferentes para IPv4 e IPv6, se utilizan campos análogos para la fragmentación, por lo que se puede reutilizar el mismo algoritmo para la fragmentación y el reensamblaje de IPv4 e IPv6.
En IPv4, los hosts deben hacer todo lo posible para volver a ensamblar paquetes IP fragmentados con un tamaño total reensamblado de hasta 576 bytes. También pueden intentar volver a ensamblar paquetes IP fragmentados de más de 576 bytes, pero también se les permite descartar silenciosamente paquetes más grandes. Se recomienda que las aplicaciones se abstengan de enviar paquetes de más de 576 bytes a menos que tengan conocimiento previo de que el host remoto es capaz de aceptarlos o reensamblarlos. [1] : 12
En IPv6, los hosts deben hacer todo lo posible para reensamblar paquetes fragmentados con un tamaño total reensamblado de hasta 1500 bytes, mayor que la MTU mínima de IPv6 de 1280 bytes. [4] Los paquetes fragmentados con un tamaño total reensamblado superior a 1500 bytes pueden, opcionalmente, descartarse de forma silenciosa. Las aplicaciones que dependen de la fragmentación de IPv6 para superar una limitación de MTU de ruta deben fragmentar explícitamente el paquete en el punto de origen; sin embargo, no deben intentar enviar paquetes fragmentados con un tamaño total superior a 1500 bytes a menos que sepan de antemano que el host remoto es capaz de reensamblarse.
Cuando una red tiene varias rutas paralelas, tecnologías como LAG y CEF dividen el tráfico entre las rutas según un algoritmo hash . Uno de los objetivos del algoritmo es garantizar que todos los paquetes del mismo flujo se envíen por la misma ruta para minimizar la reordenación innecesaria de paquetes .
La fragmentación de IP puede causar retransmisiones excesivas cuando los fragmentos experimentan pérdida de paquetes y protocolos confiables como TCP deben retransmitir todos los fragmentos para recuperarse de la pérdida de un solo fragmento. [5] Por lo tanto, los remitentes suelen utilizar dos enfoques para decidir el tamaño de los paquetes IP que se enviarán a través de la red. La primera es que el host emisor envíe un paquete IP de tamaño igual a la MTU del primer salto del par origen-destino. El segundo es ejecutar el algoritmo Path MTU Discovery [6] para determinar la ruta MTU entre dos hosts IP para poder evitar la fragmentación de IP.
A partir de 2020 [actualizar], la fragmentación de la propiedad intelectual se considera frágil y, a menudo, no deseada debido a su impacto en la seguridad. [7]