Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9802-1:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9802-1:2013 (hoàn toàn tương đương với RFC 2460:1998) quy định các yêu cầu kỹ thuật chi tiết về Giao thức Internet phiên bản 6 (IPv6) - Phần 1: Quy định kỹ thuật. Tiêu chuẩn này tập trung vào việc định nghĩa cấu trúc gói tin, cơ chế phân mảnh (fragmentation) và tái lập (reassembly) các gói tin IPv6 nhằm đảm bảo hiệu năng truyền tải dữ liệu tối ưu trên môi trường mạng Internet thế hệ mới.

- Quy định về cấu trúc tổng thể của gói tin IPv6

Theo nội dung tiêu chuẩn, cấu trúc cơ bản của một gói tin IPv6 được phân chia rõ ràng thành các thành phần chính sau:

• Phần mào đầu IPv6 (IPv6 Header): Là phần thông tin bắt buộc nằm ở đầu gói tin, chứa các trường dữ liệu kiểm soát cần thiết cho việc định tuyến và chuyển tiếp gói tin.
• Phần dữ liệu (Payload): Là phần thông tin hữu ích đi kèm sau phần mào đầu, bao gồm dữ liệu của các tầng giao thức phía trên hoặc các mào đầu mở rộng khác.

- Quy định chi tiết về Phần không phân mảnh (Unfragmentable Portion)

Tiêu chuẩn định nghĩa cụ thể về "Phần không phân mảnh" trong cấu trúc gói tin IPv6 như sau:

• Bao gồm Phần mào đầu IPv6 cộng với bất kỳ mào đầu mở rộng (extension headers) nào bắt buộc phải được xử lý bởi tất cả các nút mạng nằm trên đường truyền của gói tin.
• Các mào đầu này bao gồm: Mào đầu định tuyến (Routing header) nếu có, Mào đầu tùy chọn từng chặng (Hop-by-Hop options header) nếu có, hoặc có thể không bao gồm bất kỳ mào đầu mở rộng nào khác tùy thuộc vào cấu hình truyền tải.

- Quy định chi tiết về Phần phân mảnh (Fragmentable Portion)

Đối với các phần dữ liệu có thể thực hiện phân mảnh, tiêu chuẩn quy định:

• Bao gồm toàn bộ phần còn lại của gói tin IPv6 sau phần không phân mảnh.
• Cụ thể, phần này chứa bất kỳ mào đầu mở rộng nào chỉ cần được xử lý duy nhất tại Nút đích cuối cùng (Destination), cộng với Mào đầu của tầng trên (Upper-layer header) và dữ liệu thực tế của gói tin.

- Quy trình và nguyên tắc phân mảnh gói tin IPv6

Khi thực hiện phân mảnh gói tin gốc để truyền tải qua các môi trường mạng có giới hạn về kích thước truyền tải tối đa (MTU), quy trình phải tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật nghiêm ngặt:

• Phần phân mảnh của gói tin gốc sẽ được chia nhỏ thành nhiều đoạn khác nhau.
• Mỗi đoạn phân mảnh (ngoại trừ đoạn cuối cùng nằm ngoài cùng bên phải) bắt buộc phải có độ dài là một bội số của 8 octet.
• Các phân mảnh này sau đó được truyền đi độc lập trên mạng như các gói tin phân mảnh riêng biệt, mỗi gói tin đều mang thông tin định danh để phục vụ cho quá trình tái lập tại đích đến.

- Quy trình tái lập gói tin IPv6 tại nút đích (Reassembly)

Tại nút nhận cuối cùng, các phân mảnh sẽ được thu thập và tái lập lại thành gói tin gốc ban đầu theo các quy tắc sau:

• Xây dựng Phần không phân mảnh của gói tin đã tái lập: Bao gồm tất cả các mào đầu ban đầu, nhưng loại bỏ Mào đầu phân mảnh (Fragment header) của gói phân mảnh đầu tiên (tức là gói tin có giá trị Độ lệch phân mảnh - Fragment Offset bằng 0), đi kèm với hai sự thay đổi kỹ thuật cụ thể theo cấu trúc chuẩn.
• Xây dựng Phần phân mảnh của gói tin sau tái lập: Được ghép lại từ các phân mảnh nằm phía sau các Mào đầu phân mảnh trong từng gói tin phân mảnh nhận được.
• Cách tính toán chiều dài từng phân mảnh: Chiều dài của mỗi phân mảnh được xác định bằng cách lấy độ dài tải (payload length) của gói tin trừ đi độ dài của các mào đầu nằm giữa Phần mào đầu IPv6 và chính phân mảnh đó.
• Xác định vị trí phân mảnh: Vị trí tương đối của từng phân mảnh trong Phần phân mảnh tổng thể sau khi tái lập được tính toán chính xác dựa trên giá trị Độ lệch phân mảnh (Fragment Offset) được ghi nhận trong mào đầu phân mảnh của nó.