Maksimaalne edastusüksus (MTU)

Maksimaalne edastusüksus (MTU)

Arvutivõrkudes viitab mõiste maksimaalne edastusüksus (MTU) suurima PDU suurusele (baitides), mida teatud sideprotokolli kiht võib edasi saata. MTU parameetrid ilmuvad tavaliselt koos sideliidesega (NIC, jadaport jne). MTU võib olla standarditega fikseeritud (nagu Etherneti puhul) või otsustatud ühenduse ajal (nagu tavaliselt punkt-punkti jadaühenduste puhul). Kõrgem MTU toob kaasa suurema tõhususe, sest iga pakett kannab rohkem kasutajaandmeid, samal ajal kui protokolli üldkulud, näiteks päised või pakettidevahelised viivitused jäävad fikseerituks, ja suurem efektiivsus tähendab protokollide hulgivõimsuse mõningast paranemist. Suured paketid võivad aga mõnda aega hõivata aeglase lingi, põhjustades suuremat viivitust pakettide jälgimisel ning suurendades viivitust ja minimaalset latentsusaega. Näiteks 1500 baidine pakett, suurim, mida Ethernet lubab võrgukihil (ja seega ka suuremal osal Internetist), seob 14.4 XNUMX modemi umbes üheks sekundiks.

Tee MTU avastamine
Interneti -protokoll määratleb Interneti -edastustee „tee MTU” kui allika ja sihtkoha vahelise „tee” IP -hüpete väikseimat MTU -d. Teisisõnu, tee MTU on suurim paketisuurus, mis läbib selle tee ilma killustumiseta.

RFC 1191 kirjeldab „Path MTU discovery” - tehnikat MTU tee määramiseks kahe IP -hosti vahel. See toimib, seades väljaminevate pakettide IP -päistesse suvandi DF (ära killusta). Iga tee ääres olev seade, mille MTU on paketist väiksem, loobub sellistest pakettidest ja saadab tagasi ICMP sõnumi „Destination Unreachable (Datagram Too Big)”, mis sisaldab selle MTU -d, võimaldades allika hostil oma eeldatavat tee MTU -d sobivalt vähendada. Protsessi korratakse, kuni MTU on piisavalt väike, et läbida kogu tee ilma killustumiseta.

Kahjuks vähendab üha suurem hulk võrke ICMP liiklust (nt teenusetõkestusrünnakute vältimiseks), mis takistab MTU tee avastamist. Sageli avastatakse selline blokeerimine juhtudel, kui ühendus töötab väikese mahuga andmete jaoks, kuid hangub niipea, kui hosti saadab korraga suure andmeploki. Näiteks võib IRC -ga ühendav klient näha ping -sõnumit, kuid ei saa pärast seda vastust. Seda seetõttu, et suur hulk tervitusteateid saadetakse välja pakettides, mis on suuremad kui tegelik MTU. Samuti muudetakse IP-võrgus tee lähteaadressist sihtkoha aadressini sageli dünaamiliselt, reageerides erinevatele sündmustele (koormuse tasakaalustamine, ummikud, väljundid jne)-see võib muuta MTU teed (mõnikord kordamisel) edastamise ajal, mis võib tuua kaasa täiendavaid pakettaknad enne, kui host leiab uue ohutu MTU.

Enamik Etherneti kohtvõrke kasutavad 1500 baiti MTU -d (kaasaegsed kohtvõrgud võivad kasutada Jumbo -kaadreid, mis võimaldavad MTU -d kuni 9000 baiti), kuid piiriprotokollid, nagu PPPoE, vähendavad seda. Selle tulemusel jõustub tee MTU avastamine koos võimaliku tulemusega, mis muudab mõne halvasti konfigureeritud tulemüüri taga oleva saidi kättesaamatuks. Võimalik, et sellest saab mööda, sõltuvalt sellest, millist võrguosa keegi kontrollib; näiteks saab muuta MSS -i (maksimaalne segmendi suurus) esialgses paketis, mis loob tulemüüri TCP -ühenduse.

See probleem on ilmnenud sagedamini pärast Windows Vista kasutuselevõttu, mis tutvustab järgmise põlvkonna TCP/IP -virna. See rakendab rakendust „Vastuvõtuakna automaatne häälestamine, mis määrab ribalaiuse viivituse toote ja rakenduse allalaadimissageduse mõõtmise teel pidevalt optimaalse vastuvõtuakna suuruse ning kohandab maksimaalset vastuvõtuakna suurust vastavalt muutuvatele võrgutingimustele.” [2] See on ebaõnnestunud koos vanemate ruuterite ja tulemüüridega, mis näisid töötavat koos teiste operatsioonisüsteemidega. Seda on kõige sagedamini näha ADSL -ruuterites ja seda saab sageli püsivara värskendusega parandada.

Sularahaautomaatide selgroog, näide MTU häälestamisest
Mõnikord on tõhususe seisukohast eelistatav kunstlikult deklareerida vähendatud MTU allapoole tarkvara, mis jääb alla tegeliku maksimaalse võimaliku pikkuse. Üks näide sellest on juhtum, kus IP -liiklust edastatakse ATM -võrgu (Asynchronous Transfer Mode) kaudu. Mõned teenusepakkujad, eriti need, kellel on telefonitaust, kasutavad sularahaautomaate oma sisemises selgroogvõrgus.

ATMi kasutamine optimaalse efektiivsusega saavutatakse siis, kui paketi pikkus on 48 baiti. Selle põhjuseks on asjaolu, et sularahaautomaat saadetakse fikseeritud pikkusega pakettide voona (tuntud kui „lahtrid”), millest igaüks võib kanda 48 baiti kasutajaandmeid koos 5 baiti üldkuludega, mille kogumaksumus on 53 baiti lahtri kohta. Seega on edastatud andmepikkuse kogupikkus 53 * n -lahtrist baiti, kus n -lahtrid = nõutavate lahtrite arv = INT ((kasulik koormus_pikkus+47)/48). Nii et halvimal juhul, kui kogupikkus = (48*n+1) baiti, on viimase koormuse viimase baidi edastamiseks vaja ühte täiendavat lahtrit, millest viimane maksab täiendavat 53 edastatud baiti, millest 47 on täidetud. Sel põhjusel suurendab vähendatud MTU kunstlik deklareerimine tarkvaras ATM -kihi protokolli efektiivsust, muutes ATM AAL5 kogupikkuse võimaluse korral 48 -kordseks.

Näiteks 31 täielikult täidetud sularahaautomaadi kandevõime on 31*48 = 1488 baiti. Võttes selle arvu 1488 ja lahutades sellest kõik asjakohaste kõrgemate protokollide lisatud üldkulud, saame kunstlikult vähendatud optimaalse MTU soovitatud väärtuse. Juhul, kui kasutaja saadaks tavaliselt 1500 baidist paketti, nõuab 1489–1536 baiti saatmine ühe täiendava ATM -lahtri kujul täiendavat fikseeritud lisakulu - 53 edastatud baiti.

Näiteks PPPoA/VC-MUX-i kasutavate DSL-ühenduste IP-näite puhul, valides uuesti 31 ATM-lahtri täitmise nagu varem, saame soovitud optimaalselt vähendatud MTU näitaja 1478 = 31*48-10, võttes arvesse 10-baitist üldkulusid. protokollist 2 baiti ja AAL5 üldkulust 8 baiti. See annab kogumaksumuseks 31*53 = 1643 baiti, mis edastatakse sularahaautomaadi kaudu PPPoA -le edastatud 1478 -baitisest paketist. Kui IP saadetakse üle ADSL -i, kasutades PPPoA -d, on arv 1478 IP -paketi kogupikkus koos IP -päistega. Nii et selles näites hoitakse ise kehtestatud vähendatud MTU-d 1478, mitte 1500 kogupikkusega IP-pakette, mis säästab ATM-kihis 53 baiti paketi kohta, vähendades IP-pakettide pikkust 22 baiti.

Maksimaalne MTU PPPoE/DSL -ühenduste jaoks on 1492, RFC 2516 kohta: 6 baiti on PPPoE -päis, jättes piisavalt ruumi 1488 -baidise kasuliku koormuse või 31 täis ATM -lahtri jaoks.

Lõpuks: MTU standardväärtus on 1492 .... ja sirvimisprobleemide või MSN -i ühenduse probleemide korral tuleks see vähendada väärtustele 1422 ja 1420.

Viide: Wikipedia

Parimate soovidega