Максімальны блок перадачы (MTU)

Максімальны блок перадачы (MTU)

У камп'ютэрных сетках тэрмін максімальная адзінка перадачы (MTU) адносіцца да памеру (у байтах) самага вялікага PDU, які дадзены ўзровень камунікацыйнага пратаколу можа перадаць далей. Параметры MTU звычайна з'яўляюцца ў сувязі з інтэрфейсам сувязі (сеткавая карта, паслядоўны порт і г.д.). MTU можа быць зафіксаваны стандартамі (як у выпадку з Ethernet) або вырашацца падчас злучэння (як звычайна бывае з паслядоўнымі злучэннямі кропка-кропка). Больш высокі MTU забяспечвае большую эфектыўнасць, таму што кожны пакет перадае больш карыстальніцкіх даных, у той час як накладныя выдаткі пратаколу, такія як загалоўкі або асноўныя затрымкі пакетаў, застаюцца фіксаванымі, а больш высокая эфектыўнасць азначае невялікае паляпшэнне масавай прапускной здольнасці пратакола. Аднак вялікія пакеты могуць на працягу некаторага часу займаць павольнае злучэнне, выклікаючы большыя затрымкі для наступных пакетаў і павялічваючы затрымку і мінімальную затрымку. Напрыклад, 1500-байтны пакет, самы вялікі, дазволены Ethernet на сеткавым узроўні (і, такім чынам, большая частка Інтэрнэту), звязаў бы мадэм 14.4 КБ прыкладна на адну секунду.

Адкрыццё MTU шляху
Інтэрнэт-пратакол вызначае "шлях MTU" шляху перадачы Інтэрнэту як найменшы MTU любога з пераходаў IP на "шляху" паміж крыніцай і пунктам прызначэння. Іншымі словамі, MTU шляху - гэта самы вялікі памер пакета, які праходзіць гэты шлях без фрагментацыі.

RFC 1191 апісвае «Выяўленне MTU шляху», метад вызначэння MTU шляху паміж двума хастамі IP. Ён працуе шляхам усталявання опцыі DF (не фрагментаваць) у IP-загалоўках выходных пакетаў. Любая прылада ўздоўж шляху, чый MTU меншы за пакет, адкіне такія пакеты і адправіць назад паведамленне ICMP «Пункт прызначэння недасяжны (датаграма занадта вялікая)», якое змяшчае яго MTU, што дазваляе зыходнаму хасту адпаведным чынам паменшыць меркаваны MTU шляху. Працэс паўтараецца, пакуль MTU не стане дастаткова малым, каб прайсці ўвесь шлях без фрагментацыі.

На жаль, усё большая колькасць сетак губляе ICMP-трафік (напрыклад, для прадухілення атак адмовы ў абслугоўванні), што перашкаджае выяўленню шляху MTU працаваць. Такія блакіроўкі часта выяўляюцца ў тых выпадках, калі злучэнне працуе для даных малога аб'ёму, але завісае, як толькі хост адпраўляе вялікі блок даных за раз. Напрыклад, з дапамогай IRC кліент, які падключаецца, можа ўбачыць паведамленне ping, але пасля гэтага не атрымаць адказу. Гэта таму, што вялікі набор прывітальных паведамленняў рассылаецца ў пакетах, большых за рэальны MTU. Акрамя таго, у IP-сетцы шлях ад адраса крыніцы да адраса прызначэння часта дынамічна мадыфікуецца ў адказ на розныя падзеі (балансаванне нагрузкі, перагрузка, адключэнні і г.д.) - гэта можа прывесці да змены MTU шляху (часам паўторна) падчас перадачы, што можа прывесці да далейшага скідання пакетаў, перш чым хост знойдзе новы бяспечны MTU.

Большасць лакальных сетак Ethernet выкарыстоўваюць MTU 1500 байт (сучасныя лакальныя сеткі могуць выкарыстоўваць Jumbo-кадры, дазваляючы MTU да 9000 байт), аднак памежныя пратаколы, такія як PPPoE, зменшаць гэта. Гэта прыводзіць да таго, што выяўленне MTU шляху ўступае ў сілу з магчымым вынікам таго, што некаторыя сайты за дрэнна настроенымі брандмаўэрамі становяцца недаступнымі. Можна абыйсці гэта, у залежнасці ад таго, якую частку сеткі кантралююць; напрыклад, можна змяніць MSS (максімальны памер сегмента) у першапачатковым пакеце, які ўсталёўвае злучэнне TCP на брандмаўэры.

Гэтая праблема ўзнікла ўсё часцей з моманту з'яўлення Windows Vista, якая прадстаўляе «стэк TCP/IP наступнага пакалення». Гэта рэалізуе «Аўтаматычную настройку акна прыёму, якая пастаянна вызначае аптымальны памер акна прыёму шляхам вымярэння прадукту затрымкі прапускной здольнасці і хуткасці атрымання прыкладанняў, а таксама рэгулюе максімальны памер акна прыёму ў залежнасці ад зменлівых умоў сеткі». [2] Было заўважана, што гэта не працуе ў спалучэнні са старымі маршрутызатарамі і брандмаўэрамі, якія, здавалася, працуюць з іншымі аперацыйнымі сістэмамі. Гэта часцей за ўсё сустракаецца ў ADSL-маршрутызатарах і часта можа быць выпраўлена абнаўленнем прашыўкі.

Магістралі ATM, прыклад налады MTU
Часам з пункту гледжання эфектыўнасці лепш штучна дэклараваць паніжаны MTU у праграмным забеспячэнні ніжэй за сапраўдную максімальна магчымую даўжыню, якая падтрымліваецца. Адным з прыкладаў гэтага з'яўляецца выпадак, калі IP-трафік перадаецца па сетцы ATM (асінхронны рэжым перадачы). Некаторыя пастаўшчыкі, асабліва тыя, хто мае вопыт тэлефаніі, выкарыстоўваюць ATM у сваёй унутранай магістральнай сетцы.

Аптымальная эфектыўнасць выкарыстання ATM дасягаецца, калі даўжыня пакета кратная 48 байтам. Гэта адбываецца таму, што ATM адпраўляецца ў выглядзе патоку пакетаў фіксаванай даўжыні (вядомых як «ячэйкі»), кожны з якіх можа несці карысную нагрузку з 48 байт карыстальніцкіх даных з 5 байтамі накладных выдаткаў з агульным коштам 53 байт на ячэйку. Такім чынам, агульная даўжыня пераданых даных складае 53 * ncells байт, дзе ncells = колькасць неабходных ячэек = INT((payload_length+47)/48). Такім чынам, у горшым выпадку, калі агульная даўжыня = (48*n+1) байт, адна дадатковая ячэйка неабходная для перадачы апошняга байта карыснай нагрузкі, канчатковая ячэйка каштуе дадатковых 53 перададзеных байтаў, 47 з якіх з'яўляюцца запаўненнем. Па гэтай прычыне штучнае дэклараванне паніжанага MTU у праграмным забеспячэнні максімальна павялічвае эфектыўнасць пратакола на ўзроўні ATM, робячы агульную даўжыню карыснай нагрузкі AAL5 ATM, кратнай 48, калі гэта магчыма.

Напрыклад, 31 цалкам запоўненая ячэйка ATM нясе карысную нагрузку 31*48=1488 байт. Узяўшы гэту лічбу 1488 і адняўшы ад яе любыя накладныя выдаткі, звязаныя з усімі адпаведнымі больш высокімі пратаколамі, мы можам атрымаць прапанаванае значэнне для штучна зніжанага аптымальнага MTU. У выпадку, калі карыстальнік звычайна адпраўляе пакеты памерам 1500 байтаў, адпраўка памерам ад 1489 да 1536 байтаў патрабуе дадатковых фіксаваных выдаткаў на перададзеныя 53 байты ў выглядзе адной дадатковай ячэйкі ATM.

Для прыкладу злучэнняў IP праз DSL з выкарыстаннем PPPoA/VC-MUX, зноў выбіраючы запоўніць 31 ячэйку ATM, як і раней, мы атрымліваем жаданае аптымальнае паменшанае значэнне MTU 1478 = 31*48-10 з улікам накладных выдаткаў у 10 байтаў, якія складаюцца накладных выдаткаў пратакола "кропка-кропка" ў 2 байты і накладных выдаткаў AAL5 у 8 байтаў. Гэта дае агульны кошт 31 * 53 = 1643 байт, перададзеных праз ATM з пакета памерам 1478 байт, перададзенага ў PPPoA. У выпадку IP, адпраўленага праз ADSL з выкарыстаннем PPPoA, лічба 1478 будзе агульнай даўжынёй IP-пакета, уключаючы IP-загалоўкі. Такім чынам, у гэтым прыкладзе прытрымліванне самастойна ўстаноўленага паніжанага MTU 1478 у адрозненне ад адпраўкі IP-пакетаў агульнай даўжынёй 1500 дазваляе зэканоміць 53 байта на пакет на ўзроўні ATM за кошт скарачэння даўжыні IP-пакетаў на 22 байта.

Максімальны MTU для злучэнняў PPPoE/DSL складае 1492 у адпаведнасці з RFC 2516: 6 байтаў з'яўляюцца загалоўкам PPPoE, пакідаючы дастаткова месца для карыснай нагрузкі ў 1488 байтаў або 31 поўнай ячэйкі ATM.

Нарэшце: Стандартнае значэнне MTU павінна быць 1492.... і ў выпадку праблем з праглядам або падключэннем да MSN яго трэба паменшыць да значэнняў 1422 і 1420.

Спасылка: Вікіпедыя

З найлепшымі пажаданнямі