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IP 데이터그램은 물리적 네트워크 프레임에 캡슐화되어 전송된다. 물리적 네트워크상에서 실제로 전송될 수 있는 한 프레임의 최대 길이를 그 네트워크의 최대 전송단위 혹은 MTU라고 한다. 각 물리적 네트워크가 서로 다른 MTU를 가지고 있기 때문에 큰 데이터그램은 MTU가 가장 작은 네트워크에 맞추어 나누어 서 전송해야할 필요가 있다. 이 나누어진 데이터그램을 프레그멘트라고 하고, 이 프레그멘트를 처리 하는 것을 프레그멘테이션이라고 한다. 프레그멘트들은 각각 프레그멘트 헤더를 가지고있고 이 헤더의 FLAG 필드와 FRAGMENT OFFSET 필드로서 이 데이터그램이 프레그멘트라는 것과 오프셋주소를 알려준다.
IDENTIFICATION 필드는 이 나누어진 프레그멘트들이 하나의 데이터그램이라는 것을 나타내고 후에 프레그멘트들을 재 조합 할 때 사용된다. TIME TO LIVE(TTL) 필드는 이 데이터그램이 얼마동안 인터넷 시스템안에서 머물 수 있는가를 나타낸다. PROTOCOL 필드는 어떤 상위 수준의 프로토콜이 사용되었는가를 나타내고 HEADER CHECKSUM 필드는 헤더값의 무결성을 보장하기위해 쓰인다. SOURCE IP ADDRESS와 DESTINATION IP ADDRESS 필드는 각각 송신 호스트와 수신 호스트의 IP 주소를 나타낸다. DATA 필드는 데이터그램내의 데이터부분의 시작지점을 알려준다. OPTION 필드와 PADDING 필드는 네트워크 테스팅이나 디버깅을 위해 쓰인다.
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