Maksimalna jedinica prijenosa (MTU)

Maksimalna jedinica prijenosa (MTU)

U računarskim mrežama, izraz Maksimalna jedinica prenosa (MTU) odnosi se na veličinu (u bajtovima) najvećeg PDU -a koji dati sloj komunikacijskog protokola može proći dalje. MTU parametri obično se pojavljuju zajedno s komunikacijskim sučeljem (NIC, serijski port itd.). MTU može biti fiksiran standardima (kao što je slučaj s Ethernetom) ili se odlučiti u vrijeme povezivanja (što je obično slučaj sa serijskim vezama od tačke do tačke). Veći MTU donosi veću efikasnost jer svaki paket nosi više korisničkih podataka, dok opterećenja protokola, kao što su zaglavlja ili osnovna kašnjenja po paketu, ostaju fiksna, a veća efikasnost znači blago poboljšanje protoka protoka u velikom broju. Međutim, veliki paketi mogu zauzeti usporenu vezu neko vrijeme, uzrokujući veća kašnjenja u praćenju paketa i povećavajući kašnjenje i minimalnu latenciju. Na primjer, paket od 1500 bajtova, najveći koji Ethernet dopušta na mrežnom sloju (a samim tim i većina Interneta), vezao bi modem od 14.4 k na otprilike jednu sekundu.

Otkrivanje puta MTU
Internet protokol definira „MTU putanje“ internetske prijenosne staze kao najmanji MTU od bilo kojeg IP skoka „staze“ između izvora i odredišta. Drugim riječima, put MTU je najveća veličina paketa koja prelazi ovu stazu bez trpljenja.

RFC 1191 opisuje “Otkrivanje putnog MTU -a”, tehniku ​​za određivanje MTU puta između dva IP hosta. Radi pomoću postavljanja opcije DF (Don't Fragment) u IP zaglavlja odlaznih paketa. Svaki uređaj na stazi čiji je MTU manji od paketa ispustit će takve pakete i poslati ICMP poruku „Destination Unreachable (Datagram Too Big)“ („Odredište nedostižno (preveliki datagram))“ koja sadrži svoj MTU, dopuštajući izvornom hostu da na odgovarajući način smanji pretpostavljeni MTU putanje. Proces se ponavlja sve dok MTU ne bude dovoljno mali da pređe cijelu putanju bez fragmentacije.

Nažalost, sve veći broj mreža smanjuje ICMP promet (npr. Radi sprječavanja napada uskraćivanjem usluge), što sprječava otkrivanje puta MTU-a da radi. Često se takvo blokiranje otkrije u slučajevima kada veza radi za podatke male količine, ali se prekine čim domaćin pošalje veliki blok podataka odjednom. Na primjer, s IRC -om povezani klijent može vidjeti do ping poruke, ali nakon toga neće dobiti odgovor. To je zato što se veliki skup poruka dobrodošlice šalje u paketima većim od pravog MTU -a. Također, u IP mreži, put od izvorne adrese do odredišne ​​adrese često se dinamički mijenja, kao odgovor na različite događaje (uravnoteženje opterećenja, zagušenje, izlazi itd.)-to bi moglo dovesti do promjene MTU-a puta (ponekad ponavlja) tokom prijenosa, što može dovesti do daljnjeg pada paketa prije nego što domaćin pronađe novi siguran MTU.

Većina Ethernet LAN -ova koristi MTU od 1500 bajtova (moderni LAN -ovi mogu koristiti Jumbo okvire, dopuštajući MTU do 9000 bajtova), međutim granični protokoli poput PPPoE -a to će smanjiti. Ovo uzrokuje da otkrivanje staze MTU stupi na snagu s mogućim rezultatom zbog kojeg će neke web stranice iza loše konfiguriranih vatrozida postati nedostupne. To se može zaobići, ovisno o tome koji dio mreže neko kontrolira; na primjer, može se promijeniti MSS (maksimalna veličina segmenta) u početnom paketu koji postavlja TCP vezu na nečijem vatrozidu.

Ovaj problem se češće pojavljivao od uvođenja operativnog sistema Windows Vista koja uvodi „Sledeća generacija TCP/IP steka“. Ovim se implementira „Automatsko podešavanje prozora prijema koji kontinuirano određuje optimalnu veličinu prozora za prijem mjerenjem proizvoda sa kašnjenjem propusnosti i brzinom preuzimanja aplikacije, te prilagođava maksimalnu veličinu prozora za prijem na osnovu promjenjivih mrežnih uslova.“ [2] Uočeno je da ovo nije uspjelo zajedno sa starijim usmjerivačima i zaštitnim zidovima za koje se činilo da rade s drugim operativnim sistemima. Najčešće se vidi u ADSL usmjerivačima i često se može ispraviti ažuriranjem firmvera.

Okosnice bankomata, primjer MTU podešavanja
Ponekad je sa stanovišta efikasnosti poželjnije umjetno proglasiti smanjeni MTU u softveru ispod najveće moguće moguće podržane dužine. Jedan primjer za to je slučaj kada se IP promet prenosi preko mreže ATM (Asynchronous Transfer Mode). Neki davatelji usluga, posebno oni koji imaju pozadinu telefonije, koriste bankomate na svojoj internoj matičnoj mreži.

Korištenje ATM -a uz optimalnu efikasnost postiže se kada je dužina paketa više od 48 bajtova. To je zato što se bankomat šalje kao niz paketa fiksne dužine (poznatih kao 'ćelije'), od kojih svaki može nositi korisni teret od 48 bajtova korisničkih podataka sa 5 bajtova općenitih troškova za ukupnu cijenu od 53 bajta po ćeliji. Dakle, ukupna dužina prenesenih podataka iznosi 53 * n ćelija ćelija, gdje je n ćelija = broj potrebnih ćelija od = INT ((korisna dužina+47)/48). Dakle, u najgorem slučaju, gdje je ukupna dužina = (48*n+1) bajtova, potrebna je jedna dodatna ćelija za prijenos posljednjeg bajta korisnog tereta, a posljednja ćelija košta dodatnih 53 prenesena bajta od kojih je 47 dodavanje. Iz tog razloga, umjetno proglašavanje smanjenog MTU -a u softveru maksimizira efikasnost protokola na ATM sloju čineći da ukupna dužina korisnog opterećenja ATM AAL5 bude višestruka od 48 bajta kad god je to moguće.

Na primjer, 31 potpuno ispunjena ćelija bankomata nosi korisni teret od 31*48 = 1488 bajtova. Uzimajući ovu brojku od 1488 i oduzimajući od nje sve režijske troškove koji su pridonijeli svi relevantni viši protokoli, možemo dobiti predloženu vrijednost za umjetno reducirano optimalno MTU. U slučaju da korisnik obično šalje 1500 bajtnih paketa, slanje između 1489 i 1536 bajtova zahtijeva dodatne fiksne troškove od 53 prenesena bajta, u obliku jedne dodatne ATM ćelije.

Za primjer IP preko DSL veza koristeći PPPoA/VC-MUX, ponovno odabirom popune 31 ATM ćelije kao i do sada, dobivamo željenu optimalno smanjenu MTU brojku od 1478 = 31*48-10 uzimajući u obzir opterećenje od 10 bajtova koje se sastoji protoka Point-to-Point protokola od 2 bajta i AAL5 opterećenja od 8 bajtova. Ovo daje ukupnu cijenu od 31*53 = 1643 bajta prenesenih putem ATM -a iz paketa od 1478 bajtova proslijeđenog na PPPoA. U slučaju da se IP šalje preko ADSL -a koristeći PPPoA, brojka 1478 bi bila ukupna dužina IP paketa uključujući IP zaglavlja. Dakle, u ovom primjeru pridržavanje samonametnutog smanjenog MTU-a od 1478 za razliku od slanja IP paketa ukupne dužine 1500 štedi 53 bajta po paketu na sloju ATM-a po cijeni smanjenja dužine IP paketa za 22 bajta.

Maksimalni MTU za PPPoE/DSL veze je 1492, po RFC 2516: 6 bajtova je PPPoE zaglavlje, ostavljajući dovoljno prostora za 1488 bajtova korisnog opterećenja ili 31 punu ATM ćeliju.

Konačno: Standardna vrijednost MTU -a treba biti 1492 .... a u slučaju problema s pregledavanjem ili problema s povezivanjem na MSN treba ga smanjiti na vrijednosti 1422 i 1420.

Referenca: Wikipedia

srdačan pozdrav