[MTU 복습]

• MTU (Maximum Transmission Unit)
  • 한 번에 전송할 수 있는 L2 계층 Ethernet Payload 최대 길이 (보통 1500 바이트)
  • IP 패킷의 Total Length 가 다음 경로의 MTU 보다 크면, 라우터는 패킷을 여러 작은 조각으로 단편화(Fragmentation) 해야 한다.

• 단편화

  • 수신 Host가 수용할 수 있는 크기를 넘어선 패킷을 작게 잘라 전송하는 것
  • 잘게 나뉜 패킷들은 모두 동일한 ID 값을 가짐
  • 단편화가 일어나면 네트워크 효율은 떨어질 수 밖에 없고 가능한 발생하지 않게 하는 것이 좋다.

• [플래그 / 플래그 오프셋 복습]

  • Flags (플래그) → 필드 크기 : 3bit
    • 단편화를 제어하는 비트
    • 첫째 비트: 예약됨 (항상 0).
    • 둘째 비트 (DF - Don't Fragment): 1이면 "단편화 불가"를 의미. 패킷이 MTU보다 커도 단편화하지 말고, 대신 패킷을 버리고 송신자에게 오류(ICMP 메시지)를 보냄.
    • 셋째 비트 (MF - More Fragments): 1이면 "뒤에 단편이 더 있음"을 의미. 마지막 단편은 이 비트가 0 이 됨.
  • Fragment Offset (단편화 오프셋) → 필드 크기 : 13bit
    • 단편화된 조각이 원래 데이터의 어느 위치에 해당하는지를 나타냄.
    • 단위는 8byte word. 수신 측은 이 값을 보고 조각들을 올바른 순서로 재조립

• 단편화 pcap 파일 분석

if (pIpHeader->fragOffset & htons((short)0x2000) ||
	ntohs(pIpHeader->fragOffset & (unsigned short)0xFF1F) > 0)
{
	printf("ID: %04X, Flags: %04X, Offset: %d, Protocol: 0x%02X\\n",
		ntohs(pIpHeader->id),
		ntohs(pIpHeader->fragOffset & htons((short)0xE000)),
		ntohs(pIpHeader->fragOffset & (unsigned short)0xFF1F) * 8,
		pIpHeader->protocol);

	printf("%d.%d.%d.%d -> %d.%d.%d.%d\\n",
		pIpHeader->srcIp[0], pIpHeader->srcIp[1],
		pIpHeader->srcIp[2], pIpHeader->srcIp[3],
		pIpHeader->dstIp[0], pIpHeader->dstIp[1],
		pIpHeader->dstIp[2], pIpHeader->dstIp[3]
	);

	printf("\\n");
}

⇒ if (pIpHeader->fragOffset & htons((short)0x2000) || ntohs(pIpHeader->fragOffset & (unsigned short)0xFF1F) > 0)

• fragOffset 이 8421 방식으로 0010 (0x2000) 인 MF(More Fragments) bit 이거나,

• 0xFF1F는 Offset 포함, 나머지 하위 비트들도 포함하는 마스크이고, fragOffset 이 0 보다 크면

  ⇒ 단편화된 패킷이다.

⇒ ntohs(pIpHeader->fragOffset & 0xE000)

• 0xE000 = 1110 0000 0000 0000 이므로 Flag(상위 3비트) 만 추출

⇒ ntohs(pIpHeader->fragOffset & 0x1FFF) * 8

• 0x1FFF = 0001 1111 1111 1111 (플래그를 제외하고 하위 13비트 ⇒ flag offset)
• Fragment Offset 은 8바이트 단위로 저장되므로 단편화된 조각의 실제 바이트 오프셋은 Offset * 8
• 따라서 실제 바이트 오프셋 = Offset * 8