IPv6 introduceert aanzienlijke veranderingen in de manier waarop met fragmentatie wordt omgegaan vergeleken met IPv4, vooral als het betrekking heeft op tussenliggende apparaten zoals routers.

Deze veranderingen zijn van invloed op de prestaties en efficiëntie van het netwerkverkeer. In IPv6 wordt fragmentatie op een andere manier afgehandeld om de belasting en complexiteit van routers te verminderen en de algehele netwerkprestaties te verbeteren.

Hoe fragmentatie werkt in IPv6:

1. Fragmentatie door de uitgevende host: In IPv6 fragmenteren routers geen pakketten. Als een pakket moet worden gefragmenteerd om een ​​link met een kleinere MTU (Maximum Transmission Unit) te kunnen passeren, negeert de router het pakket en stuurt een ICMPv6 “Packet Too Large”-bericht naar de verzendende host. Dit vertelt de afzender om de pakketten te fragmenteren voordat ze worden doorgestuurd.
2. Routervereenvoudiging: Door de verantwoordelijkheid voor fragmentatie naar de verzendende host te verplaatsen, elimineert IPv6 de noodzaak voor routers om met fragmentatie om te gaan. Dit vermindert de verwerkingsbelasting op routers, vereenvoudigt de pakketverwerking en verbetert mogelijk de snelheid van de gegevensoverdracht via het netwerk.
3. Pad MTU-ontdekking: IPv6 maakt uitgebreider gebruik van Path MTU Discovery. Met dit proces kan de verzendende host de kleinste MTU langs het pad naar zijn bestemming bepalen om fragmentatie halverwege het pad te voorkomen. Dit optimaliseert de prestaties door ervoor te zorgen dat pakketten de juiste grootte hebben vanaf het moment dat ze de host verlaten, waardoor de kans op weggooien en opnieuw verzenden wordt verkleind.

Vergelijking met IPv4:

In IPv4 kunnen zowel hosts als routers pakketten fragmenteren wanneer de pakketgrootte de MTU van de link overschrijdt. Routers die fragmentatie uitvoeren, moeten de staat van de fragmenten behouden en ze soms opnieuw samenstellen, wat kan leiden tot een toename van het CPU-gebruik en een vermindering van de algehele prestaties, vooral op drukke netwerken of op routers met veel verkeer.

Impact op prestaties:

• Belastingsvermindering op routers: Door fragmentatie van de routerwerklast in IPv6 te elimineren, kunnen deze apparaten verkeer sneller en met minder overhead verwerken, waardoor de netwerkprestaties theoretisch worden verbeterd.
• Verantwoordelijkheid van de gastheer: Naarmate de belasting van routers afneemt, moeten hosts slimmer omgaan met hun datatransmissies, wat een groter gebruik van bronnen op de host zou kunnen betekenen, vooral in situaties waarin fragmentatie noodzakelijk is.

Conclusie:

Defragmentatie op IPv6-hosts, door fragmentatie op tussenliggende apparaten te vermijden, heeft het potentieel om betere prestaties te bieden vergeleken met IPv4.

Deze verandering in fragmentatiebeheer weerspiegelt een algemene ontwerpfilosofie in IPv6: vereenvoudig routers om de netwerkefficiëntie te verbeteren en meer logica en verantwoordelijkheid naar de randen van het netwerk te verplaatsen.