stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
تقطيع (شبكات)
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت

يكون تقطيع رزمة بيانات الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت (بالإنجليزية: IP Fragmentation)‏ ضروريًّا عندما يتم توليدها في شبكة محلية أُولى تسمح بحجم كبير لوحدة النقل العظمى الخاصة بطقبة الشبكة، لكنّ مسار الرزمة يقطع شبكة ثانية يكون حجم وحدة النقل العظمى فيها أصغر بالقيمة، وعندها لابد من تقطيع الرزمة في عقدة ما على المسار من أجل أن تصل إلى وجهتها. نتيجة لذلك، يتم توليد رزم بيانات بأطوال أصغر من طول الرزمة الأصلية.
يمكن أن تحصل عملية تقطيع الرزم في المُضيف المصدر الذي يُولّدها، أو في أي عقدة على مسارها نحو وجهتها، ويدعم البروتوكول أيضًا مفهوم التقطيع المتعدد، أي يمكن أن يتم تقطيع رزمة البيانات أكثر من مرة عبر مسارها، ولكن لا يمكن إعادة تجميع الرزمة الأصلية إلا في الوجهة النهائية.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت > ترويسة البروتوكول

تتكون ترويسة الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت من 14 حقلًا، لا ترتبط جميعها بعملية التقطيع. الحقول المُرتبطة بعملية التقطيع هي حقل مُعرّف القطعة، وحقل الأعلام وحقل الإزاحة، كما تتأثر قيمة حقلي الطول الإجمالي والتحقق الجمعي بعملية التقطيع وتختلف قيمتها في القطع عن قيمتها في الرزمة الأصلية، بعض الخيارات تُنسخ لكل قطعة، وبعضها لا يُنسخ إلا للقطعة الأولى، ويتحدد ذلك بعلم خاص هو علم النسخ (بالإنجليزية: Copied flag)‏ الذي يوجد في بداية كل خيار.
يمكن للمضيف المصدر أن يُؤشّر الرزم التي لا يريدها أن تُقطّع برفع علم عدم التقطيع، في هذه الحالة لا يتم تقطيع الرزمة أبدًا، وفي حال تعذّر إيصال الرزمة بدون تقطيعها، فسيتم التخلص منها. إذا تمّ تقطيع رزمة البيانات في المصدر أو في أي عقدة على المسار فلابد من إعادة تجميع القطع الناتجة في المُضيف الوجهة، ولا يتمّ تجميع قطع الرزمة في أي عقدة على المسار. يُستخدم حقل المُعرّف لتمييز رزمة البيانات الأصلية وجميع القطع الناتجة عن عملية التقطيع، ويقوم المُضيف الوجهة باستعمال هذا الحقل للتمييز بين مجموعات القطع الناتجة عن تقطيع رزم بيانات مختلفة بغرض إعادة تجميعها.
لإعادة تشكيل رزمة البيانات الأصلية، يجب أن يعرف المُضيف الوجهة موقع حمولة القطعة بالنسبة للحمولة الأصلية، ولتحقيق ذلك، هناك حقل خاص في ترويسة البروتوكول هو حقل إزاحة القطعة، وهو يدل على الموقع النسبي لحمولة القطعة قي الرزمة الأصلية. وعند تشكيل الرزمة الأصلية في الوجهة يتم ضبط قيمة حقل الإزاحة فيها إلى الصفر، إذا خضعت الحمولة للتقطيع المتعدد على طول المسار، فإن فيمة الإزاحة تدل دومًا على الموقع النسبي في الرزمة الأصلية، وليس في قطعة ما، مهما تعددت مراحل التقطيع.
حقول ترويسة البروتوكول المُستخدمة في عملية التقطيع:
حقل مُعرّف القطعة، طوله 16 بت ويحتوي على قيمة فريدة تُعرف رزمة البيانات الأصلية وجميع القطع الناتجة عن تقطيعها، وهو يستخدم في عملية إعادة التجميع لتمييز قطع الرزم الأصلية عن قطع بقية الرزمة.
حقل الأعلام ، طوله 3 بت مقسم بالشكل التالي:
البت 0، محجوز، لا يُستخدم، قيمته دائمًا هي 0.
البت 1، علم عدم التقطيع (بالإنجليزية: Do not Fragment Flag اختصاراً DF)‏، يستخدم من قبل مصدر الرزمة للإشارة إلى ضرورة عدم تقطيع الرزمة، تقوم الموجهات على كامل مسار الرزمة بالالتزام بذلك، وإذا كانت قيمة هذا البت مساوية للواحد، فلن يتم تقطيع الرزمة أبدًا حتى لو أدى ذلك إلى التخلص منها لعدم إمكانية توجيهها.
البت 2، علم المزيد من القطع (بالإنجليزية: More Fragment Flag اختصاراً MF)‏ يستخدم لتمييز القطعة الأخيرة، إذا كانت قيمته 1 فهذا يعني أن هناك قطع أخرى نتجت بعد هذه القطعة من عملية تقطيع الرزمة الأصلية، أما إذا كانت قيمته 0، فهذا يعني أن هذه القطعة هي آخر قطعة نتجت عن عملية تقطيع الرزمة.
حقل إزاحة القطعة، طوله 13 بت، ويحتوي على قيمة تدل على موقع القطعة النسبي بالنسبة لبقية القطع في الرزمة الأصلية، تكون قيمة الإزاحة مقسومة على ثمانية، أي إذا احتوى الحقل القيمة 1 فإن قيمة الإزاحة الحقيقية هي 8 بايت، وإذا احتوى 2 فإن قيمة الإزاحة الحقيقية هي 16، وأكبر قيمة ممكن للإزاحة في هذا الحقل هي: 213=8192، وتقابل 65536 بايت.
يجب عدم الخلط بين حقلي المُعرّف وإزاحة القطعة في ترويسة بروتوكول الإنترنت، فحقل المُعرّف هو قيمة مميزة تُعرّف بشكلٍ فريد رزمة البيانات الأصلية وكل القطع الناتجة عن عملية التقطيع سواء تم كمرحلة واحدة أو كان متعددًا، أما حقل الإزاحة فهو يمثل الموقع النسبي للقطعة الناتجة بالنسبة لبقية القطع ضكن رزمة البيانات الأصلية.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت > خوارزمية التقطيع

وصفت خوارزمية التقطيع في محددات البروتوكول، وهي تتبع المراحل التالية:
تحديد طول الرزمة ومقارنته مع وحدة النقل العظمى الخاصّة بالشبكة التي سيتم توجيه الرزمة إليها:
إذا كان طول الرزمة أكبر من وحدة النقل العظمى، يجب أن يتم تقطيع الرزمة.
إذا كان طول الرزمة أصغر أو يساوي وحدة النقل العظمى يتم إرسال الرزمة كما هي إلى المرحلة التالية من التغليف.
إذا كان علم عدم التقطيع في الرزمة مرفوعًا، يتمّ التخلّص من الرزمة.
يجري تحديد حجم حمولة القطعة بحسب وحدة النقل العظمى وطول ترويسة بروتوكول الإنترنت.
يتم اقتطاع حمولة القطعة من حمولة الرزمة الأصلية.
يتم بناء ترويسة القطعة، ويشمل ذلك:
حساب طول ترويسة القطعة وإضافته إلى الحقل المخصص.
حساب طول القطعة الإجمالي وإضافته إلى الحقل المخصص.
تحديد زمن حياة القطعة.
ضبط قيمة مُعرّف القطعة إلى قيمة مُعرّف الرزمة الأصلية.
تحديد قيمة الإزاحة، وإضافتها إلى الحقل المخصص.
تحديد قيمة العلمين. وإضافتهما إلى الحقل المخصص.
حساب قيمة حقل التحقق الجمعي.
توليد الرزمة الجديدة من خلال تغليف قطعة البيانات بالترويسة.
تحديد فيما إذا كانت الرزمة الناتجة هي الرزمة الأخيرة بقراءة قيمة علم المزيد من القطع:
إذا كانت الرزمة الناتجة هي الرزمة الأخيرة، يتم إرسالها إلى المرحلة التالية من التغليف.
إذا لم تكن الرزمة الناتجة هي الرزمة الأخيرة، يتم إعادة تنفيذ الخوارزمية بدءًا من الخطوة الثالثة، مع اعتبار أن حجم حمولة الرزمة الأصلية هو الحجم المتبقي من عملية الاقتطاع السابقة.
أما عملية إعادة التجميع، فهي تجري بشكل معاكس، وهناك عدة خوارزميات لإنجازها، جرى مناقشتها في وثيقة طلب التعليقات RFC 815.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت > قضايا أمنية

طوّر المهاجمون عدد من الهجمات التي تعتمد على التقطيع أو ثغرة أمنية قد تنتج عن استخدامه، من هذه الهجمات:
هجوم القطعة الصغيرة (بالإنجليزية: Tiny Fragment Attack)‏ يعتمد هذا الهجوم على حقيقة أن أصغر رزمة بيانات يمكن لأي وحدة تدعم الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت التعامل معها هي بطول 68 بايت، حيث تكون ترويسة بروتوكول الإنترنت بأقصى طول أعظمي مسموح لها، وهو 60 بايت، في حين تكون الحمولة بطول 8 بايت فقط، لا يكفي هذا الطول لإدراج ترويسة بروتوكول النقل ضمن الرزمة، وقد يحاول المُهاجم تمرير قطعة خبيثة من جدار الحماية، الذي يتفحص عادة أرقام المنافذ في طبقة النقل، على أساس أنها قطعة صغيرة من رزمة بيانات أكبر جرى تقطيعها.
هجوم القطع المتراكبة (بالإنجليزية: Overlapping Fragment Attack)‏ يعتمد هذا الهجوم على خوارزمية إعادة التجميع المُتبعة لإعادة تشكيل الرزمة الأصلية، حيث يمكن لأي قطعة تالية أن تتراكب مع قطعة أخرى سابقة، وتحل محلها جزئيًّا أو كليًّا، ويعني ذلك وجود ثغرة أمنية، حيث بالإمكان تمرير القطعة الأولى، التي تحتوي ترويسة بروتوكول الإنترنت من جدار الحماية بشكل شرعي، ثُمّ التلاعب بقيمتها عن طريقة التراكب مع قطعة تالية. على الرغم من التحسينات التي طرأت على خوارزمية إعادة التجميع، إلا أن الوثائق المعيارية للخوارزمية لم تتناول هذا الهجوم.
نُوقشت هذه الهجمات وطريقة التصدي لكل منها بالتفصيل في وثيقة طلب التعليقات RFC 1858.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت > أمثلة

في هذا المثال، يُفترض أن طول ترويسة الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت هي 20 بايت، أي لا يوجد أي خيارات إضافية. إنّ قيمة وحدة النقل العظمى الخاصة بطبقة الشبكة هو 1500 بايت، ويجري التقطيع على مرحلة واحدة فقط لرزمة بيانات طولها الإجمالي هو 5140 بايت، أي أنها مكونة من حمولة هي 5120 وترويسة هي 20 بايت وقيمة المُعرّف في ترويسة بروتوكول الإنترنت فيها هو 345.
إنّ حجم الحمولة الأكثر مُلائمة لحجم وحدة النقل العظمى هو 1480 بايت، وهو يسمح بتشكيل رزمة بيانات ذات طول مُطابق تمامًا لحجم وحدة النقل العظمى من خلال تغليف الحمولة 1480 بترويسة البروتوكول 20، ليكون طول الرزمة الأولى الإجمالي هو 1500 بايت، وإزاحتها هي 0 لأنّها تحتوي على القطعة الأولى، ويجب أن يضبط علم المزيد من القطع إلى القيمة 1 لأن عملية التقطيع مستمرة، وقيمة المعرف إلى القيمة 345، وهي معرف الرزمة الأصلية نفسه، وعلم عدم التقطيع إلى القيمة 0 لأن المطلوب هو أن يكون التقطيع على مرحلة واحدة فقط. إنّ حجم الحمولة المُتبقية بعد اقتطاع القطعة الأولى هو (3640=1480-5120) بايت.
بشكلٍ مُشابه لإنتاج الرزمة الأولى، يتم اقتطاع 1480 بايت من الحمولة المُتبقية، ويتمّ تغليفها بترويسة البروتوكول المناسبة التي تكون قيم حقولها الخاصة بالتقطيع مُشابهة لحقول ترويسة الرزمة الأولى باستثناء قيمة حقل الإزاحة الذي يتمّ ضبطه إلى القيمة (185=1480/8). وتكون الحمولة المُتبقية بعد إنشاء القطعة اقتطاع الثانية هي (2160=1480-3640). ثُمّ، وبشكلٍ مُشابه يتم اقتطاع القطعة الثالثة، ويجري تغليفها بترويسة البروتوكول المُناسبة التي تكون قيم حقولها الخاصّة بالتقطيع مُشابهة لحقول ترويسة الرزمة الأولى باستثناء قيمة حقل الإزاحة الذي يتم ضبطه إلى القيمة (370=8/(1480+1480)) وتكون الحمولة المتبقية بعد إنشاء القطعة اقتطاع الثالثة هي (680=1480-2160) بايت.
تُشكّل الحمولة المُتبقية القطعة الأخيرة، وتُغلّف بترويسة بروتوكول الإنترنت ليصبح الطول الإجمالي للرزمة الناتجة 700 بايت، ويجب أن يتم ضبط علم المزيد من القطع إلى القيمة 0 لأنّها القطعة الأخيرة، وحقل الإزاحة إلى القيمة (555=8/(1480+1480+1480))، بينما تكون قيم بقية الحقول الخاصة بالتقطيع في الترويسة مُطابقة للقيم في ترويسات الرزم السابقة.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
بعض حقول ترويسة الرزمة الأصلية قبل التقطيع: بعض حقول ترويسة الرزمة الأصلية قبل التقطيع
| - | حقل مُعرف القطعة | حقل الطول الإجمالي (بايت) | علم عدم التقطيع | علم المزيد من القطع | حقل الإزاحة |
| - | 345 | 5140 | 0 | 0 | 0 |
بعض حقول ترويسات الرزم الناتجة عن التقطيع: بعض حقول ترويسات الرزم الناتجة عن التقطيع
| رقم القطعة | حقل مُعرف القطعة | حقل الطول الإجمالي (بايت) | علم عدم التقطيع | علم المزيد من القطع | حقل الإزاحة |
| 1 | 345 | 1500 | 1 | 1 | 0 |
| 2 | 345 | 1500 | 1 | 1 | 185 |
| 3 | 345 | 1500 | 1 | 1 | 370 |
| 4 | 345 | 700 | 1 | 0 | 555 |
إنّ مجموع أطوال الرزم الناتجة عن عملية التقطيع هو 5200 بايت، وهو أكبر من طول الرزمة الأصلية بمقدار 60 بايتًا أو 1.15%، وهي حمولة إضافية تنتج عن إضافة الترويسات للقطع الناجمة عن عملية التقطيع.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت

إن تقطيع رزم البيانات التي يتجاوز طولها قيمة محددة بوحدة النقل العظمى لطبقة الشبكة هي وظيفة أساسيّة للإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت. بشكلٍ مشابه للإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، يقوم الإصدار السادس بتقطيع حمولة رزمة بيانات لإنقاص طولها، وينتج عن ذلك مجموعة من القطع التي تستعمل لتنتج رزم بيانات جديدة، أطوالها أقل أو تساوي قيمة وحدة النقل الأعظيمة. ولكن على عكس الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، في الإصدار السادس، لا يحدث التقطيع إلا في المُضيف المصدر فقط، ولا تقوم المُوجّهات بتقطيع رزمة بيانات الإصدار السادس تحت أي ظرف، لذلك فإن معرفة وحدة النقل العظمى للمسار هي عملية ذات أهمية خاصة في البروتوكول، وإذا لم يتمكن البروتوكول من تحديدها فإنّه يعتمد أدنى طول مسموح لرزمة البيانات وهو 1260 بايت.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت > ترويسة القطعة

لا تحتوي ترويسة البروتوكول الأساسية على حقول خاصة بعملية التقطيع، ولكن هناك ترويسة أخرى خاصة بالتقطيع تسمى ترويسة القطعة (بالإنجليزية:  Fragment Header)‏ يقوم البروتوكول بإضافتها في حال تقطيع الرزمة، إذا أضيفت هذه الترويسة بعد الترويسة الأساسية، يحب أن تكون قيمة حقل «الترويسة التالية» في ترويسة البروتوكول الأصلية مضبوطة إلى القيمة 44.
يبلغ طول ترويسة القطعة 8 بايت، وتتألف من 6 حقول، هي بحسب ترتيب وردوها:
حقل الترويسة التالية 8 بت، ويضبط بشكل مشابه لحقل الترويسة التالية في ترويسة البروتوكول الأصلية.
حقل محجوز 8 بت، يضبط إلى القيمة 0 عند الإرسال.
حقل إزاحة القطعة 13 بت، يحتوي على موقع حمولة القطعة النسبي ضمن حمولة الرزمة الأصلية، وتعبر قيمة الرقم الموجود عن الإزاحة بواحدة هي 8 بايت، فإذا كانت قيمة هذا الحقل مثلًا هي 2، فإن إزاحة القطعة الحقيقية هي 16 بايت.
حقل محجوز 2 بت، يُضبط إلى القيمة 0 عند الإرسال.
علم المزيد من القطع 1 بت، ويستخدم للدلالة على القطعة الأخيرة، إذا كانت قيمته 1، فهذا يعني أن هناك قطع لاحقة نتجت عن عملية التقطيع، أما إذا كانت قيمته 0 فذلك يعني بأن هذه القطعة هي القطعة الأخيرة.
حقل مُعرّف القطعة 32 بت، وهي يحتوي قيمة فريدة تميّز الرزمة الأصلية وجميع القطع التي نتجت عن تقطيعها. هناك عدة خوارزميات لاختيار قيمة المعرّف بحيث يكون فريدًا وآمنًا، وهي موصوفة في وثيقة طلب التعليقات RFC 7739.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت > خوارزمية التقطيع

تتألف رزمة بيانات الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت من ترويسة البروتوكول الأساسية، ومجموعة من التوسيعات التي تشمل خيارات إضافية أو ترويسات مُحددة لابد من معالجتها في كل عقدة على المسار، بالإضافة إلى قسم الحمولة الذي يضمّ ترويسات الطبقات العليا، ويكون التقطيع إلزاميًا عندما يتجاوز طول الرزمة قيمة وحدة النقل العظمى، والتي غالبًا ما تكون وحدة النقل العظمى الدنيا للمسار الذي ستسلكه رزمة البيانات، بخلاف ذلك، تُضبط القيمة بشكلٍ آلي القيمة الدنيا المدعومة لوحدة النقل العظمى في أسوء الحالات وهي 1280 بايت. وُصفت خوارزمية التقطيع في وثيقة طلب التعليقات الخاصة بالبروتوكول.
تتم عملية التقطيع بتقسيم حمولة الرزمة الأصلية إلى عدد من القطع، بحيث لا يزيد طول الرزمة الناتجة عن إضافة ترويسة القطعة وترويسة البروتوكول والتوسيعات إلى أي من القطع عن وحدة النقل العظمى. تكون أطوال القطع الناتجة من مرتبة 8 بايت، أي أن أصغر حمولة قطعة يكون طولها 8 بايت، وثاني أصغر قطعة تكون بطول 16 بايت وهكذا، وتلتزم كل القطع بذلك فيما عدا القطعة الأخيرة.
بشكلٍ عام تنتج عن عملية التقطيع ثلاث حالات مختلفة:
الرزمة الأولى: وتضم ترويسة البروتوكول والتوسيعات والترويسات الإضافية بالإضافة لترويسة القطعة، والقطعة الأولى من الحمولة، والتي تضم ترويسات الطبقات العليا، ويكون الطول الكليّ مُطابقًا أو قريبًا من طول وحدة النقل العظمى. يكون مُعرّف هذه الرزمة مُطابقًا لمعرف الرزمة الأصلية، ويُرفع فيها علم المزيد من القطع وتكون إزاحتها مساوية للصفر.
رزم وسطيّة: تظهر الرزم الوسطية إذا كان عدد القطع التانجة أكثر من اثنين، تضم الرزمة الوسطية ترويسة البروتوكول والتوسيعات وترويسة القطعة، وقطعة من الحمولة، ويكون الطول الكلي مُطابقًا أو قريبًا من طول وحدة النقل الأعظميّة. يكون مُعرّف هذه الرزمة مطابقًا لمعرف الرزمة الأصلية، ويُرفع فيها علم المزيد من القطع وتختلف قيمة الإزاحة فيها بحسب الموقع النسبي لقطعة الحمولة في الرزمة الأصلية.
الرزمة الأخيرة: وتضمّ ترويسة البروتوكول والتوسيعات وترويسة القطعة، وآحر قطعة من الحمولة، ويكون مُعرّف هذه الرزمة مُطابقًا لمعرف الرزمة الأصلية، ولا يُرفع فيها علم المزيد من القطع، وتضبط قيمة الإزاحة فيها بحسب الموقع النسبي لقطعة الحمولة في الرزمة الأصلية. وليس بالضرورة أن يكون طول الرزمة الأخيرة الكلي مُطابقًا أو قريبًا من طول وحدة النقل العظمى، وغالبًا ما تكون ذات حجم صغير غير مناسب.
التقطيع في طبقة الشبكة > التقطيع في الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت > قضايا أمنية

ينتج عن استخدام التقطيع في الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت عدد من الثغرات أمنيّة التي قد تستخدم لشن هجمات مثل هجوم القطعة الصغيرة أو هجوم القطع المتراكبة، وتختلف إمكانية شن الهجمات بحسب نظام التشغيل الذي يستعمل البروتوكول. بشكلٍ مُشابه للإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، لم تمنع مُحددات الإصدار السادس إنشاء قطع متراكبة عند التقطيع، أي من الممكن أن يتكرار نفس المقطع من الحمولة في أكثر من قطعة، على أن يُعتمد المقطع الوارد في آخر قطعة تمّ استقبالها عند التجميع، يسبب ذلك ثغرة أمنية، ويسمح بتنفيذ هجوم القطع المتراكبة، لاحقًا تمّ التأكيد بوضوح على منع تراكب القطع عند التقطيع في وثيقة طلب التعليقات RFC 5722.
يقبل مُضيف الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت أن تحتوي رزمة البيانات على ترويسة القطعة بدون تكون القطعة ناتجة عن عملية تقطيع، وتسمى هذه القطع بالقطع الذرية (بالإنجليزية: Atomic Fragment)‏ وهي تنتج في حالات خاصة ناقشها المعيار الأصلي للبروتوكول، على الرغم من أن هذه القطع تكون وحداناً، أي لا يجب أن يتم تجميعها مع أي قطع أخرى، فإنّ المُضيف الوجهة يعاملها مُعاملة القطع التي تنتظر التجميع، ما يُسبب ثغرة أمنية، فقد يقوم المهاجم بإرسال قطعة خبيثة مع قيم مُناسبة في ترويسة القطعة، بحيث تكون قطعة ذرية تقبل التجميع مع قطع أخرى خبيثة تُرسل لاحقًا، ناقشت الوثيقة RFC 6946 كيفية معالجة القطع الذرية لتلافي هذا النوع من الهجمات.
التقطيع في طبقة ربط البيانات

| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| اسم البروتوكول | اختصار | حجم وحدة النقل العظمى الأدنى (بايت) | حجم وحدة النقل العظمى الأقصى (بايت) | المرجع |
| الإيثرنت | IEEE 802.3 | 64 | 1518 (5) |  |
| بروتوكول حلقة الرمز | IEEE 802.5 | لا يوجد حد أدنى | 17794 |  |
| بروتوكول الشبكات المحلية اللاسلكية | IEEE 802.11 | غير مُحدد | 2304 (6) |  |
| بروتوكول الشبكات الشخصية اللاسلكية منخفضة المعدل | IEEE 802.15.4 | غير مُحدد | 127 |  |
في طبقة ربط البيانات، التقطيع هو تقسيم حمولة إطار البيانات إلى قطعتين أو أكثر، لينتج بعد عملية التغليف إطاري بيانات أو أكثر ذوو أطوال أقصر من إطار البيانات الأصلي الذي تمّ تقطيعه. يُحدد كل بروتوكول ربط وحدة نقل أعظمية كعتبة لا يتجاوزها طول أطر البيانات التي يولّدها. التقطيع ليس وظيفة إلزامية لبروتوكولات الربط، وإذا لم يدعم بروتوكول الربط عملية التقطيع، فيجب على بروتوكول الشبكة أن يُولّد رزم بيانات تتناسب مع وحدة النقل لأعظمية لبروتوكول الربط المستعمل.
يُمكن أن يستخدم التقطيع في طبقة الربط في الحالات التي يكون فيها التطبيق حساسًا للتأخير الزمني، حيث يسبب طول إطار بيانات ما تأخيرًا غير مُستحب لأُطر بيانات أخرى، ويكون الحل بتقطيع الإطار الطويل إلى قطع أصغر وإرسالها عبر وسط الاتصال، وبذلك يقل زمن التأخير وتقلقل الإرسال، وتسمى هذه الآلية التقطيع والتوزيع في طبقة الربط (بالإنجليزية: Link Fragmentation and Interleaving اختصاراً LFI)‏.
تحدد الشركات المُصنعة لعتاد الشبكة قيم وحدة النقل العظمى الافتراضية والعُظمى الخاصة ببروتوكولات الربط العاملة على منافذ تجهيزاتها، وترتبط عملية التقطيع في طبقة ربط البيانات بهذه القيم بشكلٍ مباشر.
التقطيع في طبقة ربط البيانات > التقطيع في بروتوكول الشبكات المحلية اللاسلكية

يُعرف معيار بروتوكول الشبكات المحلية اللاسلكية (بالإنجليزية: IEEE 802.11)‏ عملية التقطيع بأنها تجزيء وحدات بيانات البروتوكول الخاصة بطبقة التحكم بالوصول للوسط إلى أجزاء أصغر، بهدف زيادة الوثوقية، من خلال زيادة احتمال نجاح عملية نقل الإطار عبر قنوات الاتصال التي تبدي خواصها وثوقية محدودة لاستقبال الأطر ذات الأطوال الكبيرة.(4) تسمى العملية المعاكسة للتقطيع بإعادة التجميع (بالإنجليزية: Defragmentation)‏ ويجب أن تحصل في الوجهة التالية للقطع الناتجة، سواء كانت وجهة نهائية أو وسيطية على المسار.
يتم التحكم بعملية التقطيع بواسطة مُحدد خاص اسمه عتبة التقطيع (بالإنجليزية: dot11FragmentThreshold)‏، وتسمح تطبيقات البروتوكول لمشرفي الشبكة بضبط هذه القيمة، وأي إطار بيانات يتجاوز طوله قيمة العتبة يجب تقطيعه، ولكن لا يوجد خوارزمية محددة للتقطيع ويترك أمر تحديد الطريقة لمن يقوم بتنفيذ البروتوكول.
وجدت دراسة لاحقة بأن عملية التقطيع تحسّن من أداء بروتوكول الشبكات المحلية اللاسلكية عند في حال التداخل الراديوي، فعند إنقاص قيمة عتبة التقطيع يتناقص معدل خطأ البت المحلي الخاص بالمستقبل الراديوي لنقطة الوصول ويتناقص العدد الكلي لمحاولات إعادة الإرسال وتزداد إنتاجية المستقبل الراديوي. أمّا عند زيادة قيمة عتبة التقطيع فيتناقص التأخير الكلي للوصول إلى الوسط، وأيضًا تقلقل الإرسال الكلي.
التقطيع في طبقة ربط البيانات > التقطيع في شبكات تبديل الأطر

إن الهدف الأساسي من التقطيع في شبكة تبديل الأطر هو دعم حركة البيانات الحساسة للتأخير عند حركتها عبر الشبكة، بحيث يتم تقطيع أطر البيانات ذات الأطوال الكبيرة إلى قطع صغيرة بحيث لا يسبب إرسالها تأخيرًا كبيرًا لبقية الأطر. تسمح هذه التقنية للأطر الحساسة وغير للتأخير الزمني بتشارك نفس القناة الافتراضية عبر نفس المنفذ. وُصفت محددات التقطيع بمعيار خاص تحت الاسم الرمزي (FRF.12).
يستخدم التقطيع في شبكة تبديل الأطر كجزء من آلية التقطيع والتوزيع في طبقة الربط (LFI). لا يوجد طول مُحدد مُلزم لوحدة النقل الأعظمي، ولكن من الأفضل أن يكون الطول المُختار متناسبًا مع معدل الساعة للقناة الفيزيائية ومعدل التقل عبر القنوات الافتراضية. تُستخدم خوارزمية التقطيع الخاصّة ببروتوكول الربط بين نقطتين مُتعدد الوصلات.
التقطيع في طبقة ربط البيانات > التقطيع في شبكات تبديل الأطر > أنماط التقطيع

يُعرّف معيار التقطيع في شبكات تبديل الأطر ثلاث أنماط من التقطيع:
التقطيع بين المُستخدم والشبكة (بالإنجليزية: UNI Fragmentation)‏: ويحصل بين جهاز اتصال بيانات (DCE) وجهاز بيانات طرفي (DTE) بهدف السماح لأطر البيانات الحساسة وغير الحساسة للتأخير بتشارك نفس المنفذ الذي يصل بين المستخدم والشبكة، والذي غالبًا ما يكون ذو معدل نقل منخفض. في هذا النمط، يتم تجميع الإطار مجددًا قبل دخوله شبكة تبديل الإطار، ويُرسل كاملًا عبرها.
التقطيع داخل الشبكة (بالإنجليزية: NNI Fragmentation)‏: ويكون هذا التقطيع غير مرئي بالنسبة للطرفيات حيث تحصل عمليتي التقطيع والتجميع داخل شبكة تبديل الأطر، وهو يهدف للسماح لأطر البيانات الحساسة وغير الحساسة للتأخير بتشارك نفس القناة الافتراضية. إن عمليتي التقطيع بين المستخدم والشبكة، والتقطيع داخل الشبكة متطابقتين من حيث الينية والخوارزمية المستعملة، وتُستخدمان في القنوات الافتراضية الدائمة SVC والمبدلة SVC.
التقطيع بين الطرفيات (بالإنجليزية: End-to-End Fragmentation)‏: ويحصل هذا التقطيع بين الطرفيات، وتحديدًا بين جهازي بيانات طرفيين، ويكون غير مرئي بالنسبة لشبكة تبديل الأطر، ولا يُستخدم إلا في القنوات الافتراضية الدائمة.
التقطيع في طبقة ربط البيانات > التقطيع في شبكات تبديل الأطر > ترويسة القطعة

يجري تقطيع حمولة الإطار الأصلي إلى قطعتين أو أكثر، وتضاف ترويسة بروتوكول تبديل الأطر إلى كل القطع، وهي بطول 2 بايت، وأيضًا ترويسة التقطيع، وهي بطول 2 بايت أيضًا، وفي حالة التقطيع بين الطرفيات يضاف مُعرف بروتوكول طبقة الشبكة (بالإنجليزية:  Network Layer Protocol ID اختصاراً NLPID)‏ وهو بطول 1 بايت، ويضبط إلى القيمة 16(1B) في حالة التقطيع. أما ترتيب الإضافة عند التغليف فيكون بالشكل التالي:
في التقطيع بين المستخدم والشبكة، وفي التقطيع داخل الشبكة، تضاف ترويسة البروتوكول أولًا، ثم تضاف ترويسة التقطيع.
في التقطيع بين الطرفيات، تضاف ترويسة التقطيع أولًا، ثُمّ مُعرف بروتوكول طبقة الشبكة، ثم بايت محجوز يضبط إلى القيمة 16(03)، وأخيرًا ترويسة بروتوكول تبديل الأطر.
يضاف مُلحق بطول 2 بايت لكل القطع، يحتوي على ناتج تطبيق خوارزمية خوارزمية تتابع فحص الإطار .
يبلغ طول ترويسة القطعة 2 بايت، وهي تتكون من الحقول التالية بحسب ترتيب ورودها:
بت قطعة البداية (بالإنجليزية: Beginning fragment bit)‏: وهو علم يشير إلى القطعة الأولى الناتجة عن التقطيع، يتم ضبطه إلى القيمة 1 في القطعة الأولى وإلى 0 في باقي القطع.
بت قطعة النهاية (بالإنجليزية: Ending fragment bit)‏: وهو علم يشير إلى القطعة الأخيرة، يتم ضبطه إلى القيمة 1 في القطعة الأخيرة وإلى 0 في باقي القطع.
بت التحكم (بالإنجليزية: Control bit)‏: محجوز لاستخدامات مستقبلية، يُضبط دائمًا إلى القيمة 0.
الجزء العلوي من حقل التتابع: طوله 4 بت، ويضم الجزء العلوي من حقل التتابع، وتزداد قيمة حقل التتابع بمقدار 1 مع كل قطعة جديدة يتم توليدها، بمعزل عن انتهاء إطار ما والبدء بتقطيع إطار جديد، أي إذا كانت قيمة الحقل N في آخر قطعة نتجت عن تقطيع إطار ما، فإن قيمة التتابع في القطعة الأولى التي ستنتج عن الإطار التالي الذي يتم تقطيع ستكون N+1. تضبط قيمة حقل التتابع بشكل اختياري لكل قناة افتراضية إلى قيمة ما، ثم تزداد بعد ذلك بقيمة واحد مع كل قطعة جديدة يتم تغليفها، يساعد هذا الحقل في إنجاز عملية التجميع من خلال تحديد الرزم القطع التي تنتمي لنفس الإطار الأصلي، وتحديد إزاحتها عن بدايته.
بت محجوز: قيمته دومًا هي 1.
الجزء السفلي من حقل التتابع طوله 8 بت، ويضم الجزء السغلي من حقل التتابع.
التقطيع في طبقة ربط البيانات > التقطيع في بروتوكول الربط بين نقطتين متعدد الوصلات

يُعرّف مُحدد بروتوكول الربط بين نقطتين (PPP) البرتوكول بأنه بروتوكول ربط يصل بين نقطتين هما طرفا الاتصال، ويمكن أن يقوم بتغليف رزم بيانات لبروتوكولات شبكة مختلفة. لاحقًا أضيفت توسيعة لهذا البروتوكول تسمح بتجميع أكثر من خط نقل فيزيائي يمثل كل منها قناة اتصال مستقلة ضمن خط نقل افتراضي واحد يجمع هذه القنوات، وسميت هذه التوسيعة ببروتوكول النقل متعدد الوصلات بين نقطتين، ووصفت في وثيقة طلب التعليقات (RFC 1990). كما قد يُستخدم التقطيع كجزء من آلية التقطيع والتوزيع في طبقة الربط (LFI).
تُعرّف التوسيعة طبقة فرعية في نموذج الاتصال المعياري، تشغل الجزء العلوي من طبقة ربط البيانات، وتعمل فيها وحدة توسيعة البروتوكول، فترتبط مع وحدة بروتوكول طبقة الشبكة من جهة، ومع وحدتين أو أكثر من وحدات بروتوكول الربط بين نقطتين من جهة أخرى، التي تشغل طبقة فرعية أخرى تُشكل الجزء الأدنى من طبقة ربط البيانات.
من أجل توزيع الحمل بين خطوط التقل التي تشكل الوسط الفيزيائي، تقوم توسيعة البروتوكول بتقطيع رزمة البيانات الواردة من طبقة الشبكة إلى عدد من القطع، ثم تضيف ترويسة خاصة تُسمى ترويسة القطعة لكل قطعة ناتجة، وتمرر القطع وفق سياسة توزيع محددة إلى وحدات بروتوكول الربط بين نقطتين، التي تقوم كل منها بدورها بإضافة ترويسة وملحق خاصين ببروتوكول الربط بين نقطتين، ويجري تغليف القطعة بهما، ثم يُمرر الناتج إلى الطبقة المادية، وتعاد هذه المراحل بترتيب معكوس في المستقبل، من أجل إعادة توليد رزمة البيانات الأصلية.
تضاف ترويسة التوسيعة لكل قطعة ناتجة، ثم تُضاف ترويسة البروتوكول التقليدية والمُلحق بعملية التغليف. يكون طول ترويسة التوسيعة إمّا (2) أو (4) بايت، وفي كلا الحالتين تتألف الترويسة من 4 حقول هي:
بت قطعة البداية (Beginning fragment bit): وهو علم يشير إلى القطعة الأولى، يتم ضبطه إلى القيمة (1) في أول قطعة تنتج عن عملية التقطيع، و (0) في بقية القطع.
بت قطعة النهاية (Ending fragment bit): وهو علم يشير إلى القطعة الأخيرة، يتم ضبطه إلى القيمة (1) في آخر قطعة تنتج عن عملية التقطيع، و (0) في بقية القطع.
حقل رقم التتابع (Sequence number): ويدل على ترتيب القطعة بالنسبة لبقية القطع، يضبط في البداية إلى قيمة ابتدائية، ثُم تجري زيادتها بمقدار (1) في كل قطعة جديدة يتم تغليفها، قد يكون الحقل بطول (12) بت، ويُسمّى عندها التتابع القصير (بالإنجليزية: Short Sequence)‏ أو بطول (24) بت، ويُسمّى عندها التتابع الطويل (بالإنجليزية: Long Sequence)‏.
بتات محجوزة: تُوجد بين العلمين ورقم التتابع، تُضبط إلى القيمة (0)، وعددها (2) إذا استخدم التتابع القصير أو (6) إذا استخدم التتابع الطويل.