Maksimalna jedinica prijenosa (MTU)

Maksimalna jedinica prijenosa (MTU)

U računalnom umrežavanju izraz Maksimalna prijenosna jedinica (MTU) odnosi se na veličinu (u bajtovima) najvećeg PDU -a koji određeni sloj komunikacijskog protokola može proći dalje. MTU parametri obično se pojavljuju zajedno s komunikacijskim sučeljem (NIC, serijski port itd.). MTU može biti utvrđen standardima (kao što je slučaj s Ethernetom) ili se odlučiti u vrijeme povezivanja (što je obično slučaj s serijskim vezama od točke do točke). Veći MTU donosi veću učinkovitost jer svaki paket nosi više korisničkih podataka, dok protokolarni troškovi, poput zaglavlja ili temeljnih kašnjenja po paketu, ostaju fiksni, a veća učinkovitost znači blago poboljšanje protoka protoka u velikom broju. Međutim, veliki paketi mogu zauzeti sporo vezu neko vrijeme, uzrokujući veća kašnjenja u praćenju paketa i povećavajući zaostajanje i minimalnu latenciju. Na primjer, paket od 1500 bajtova, najveći koji Ethernet dopušta na mrežnom sloju (a time i većina Interneta), vezao bi modem od 14.4k na otprilike jednu sekundu.

Otkrivanje puta MTU -a
Internet protokol definira “MTU puta” internetske prijenosne staze kao najmanji MTU od bilo kojeg IP skoka “putanje” između izvora i odredišta. Drugim riječima, put MTU najveća je 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 tako da postavite opciju 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. Postupak se ponavlja sve dok MTU ne bude dovoljno mali da prijeđe cijelu stazu bez fragmentacije.

Nažalost, sve veći broj mreža ispušta ICMP promet (npr. Radi sprječavanja napada uskraćivanjem usluge), što sprječava otkrivanje puta MTU-a. Često se takvo blokiranje otkrije u slučajevima kada veza radi na podacima 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 do odredišne ​​adrese često se dinamički mijenja, kao odgovor na različite događaje (uravnoteženje opterećenja, zagušenje, izlazi itd.)-to bi moglo dovesti do promjene MTU puta (ponekad ponavlja) tijekom prijenosa, što može uvesti daljnje padove paketa prije nego što domaćin pronađe novi siguran MTU.

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

Ovaj se problem češće pojavljivao od uvođenja sustava Windows Vista koja uvodi 'Slijedeća generacija TCP/IP stoga'. Time se implementira „Automatsko ugađanje prozora primanja koje neprestano određuje optimalnu veličinu prozora primanja mjerenjem proizvoda s kašnjenjem propusnosti i brzinom preuzimanja aplikacije te prilagođava maksimalnu veličinu prozora primanja na temelju promjenjivih mrežnih uvjeta.“ [2] Uočeno je da ovo ne uspijeva zajedno sa starijim usmjerivačima i vatrozidima za koje se činilo da rade s drugim operativnim sustavima. Najčešće se vidi u ADSL usmjerivačima i često se može ispraviti ažuriranjem firmvera.

Okosnice bankomata, primjer ugađanja MTU -a
Ponekad je sa stajališta učinkovitosti poželjnije umjetno proglasiti smanjeni MTU u softveru ispod najveće moguće podržane duljine. Jedan primjer za to je slučaj kada se IP promet prenosi preko mreže ATM (Asynchronous Transfer Mode). Neki davatelji usluga, osobito oni s telefonijskim iskustvom, koriste bankomate na svojoj internoj matičnoj mreži.

Korištenje ATM -a uz optimalnu učinkovitost postiže se kada je duljina paketa više od 48 bajtova. To je zato što se bankomat šalje kao niz paketa fiksne duljine (poznatih kao 'ćelije'), od kojih svaki može nositi korisni teret od 48 bajtova korisničkih podataka s 5 bajtova općih troškova za ukupne troškove od 53 bajta po ćeliji. Dakle, ukupna duljina prenesenih duljina podataka iznosi 53 * n ćelijskih bajtova, gdje je n ćelija = broj potrebnih ćelija od = INT ((korisna dužina+47)/48). Dakle, u najgorem slučaju, gdje je ukupna duljina = (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 povećava učinkovitost protokola na sloju ATM -a čineći da ukupna duljina korisnog tereta ATM -a AAL5 bude višekratna 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 smanjeni 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 pomoću PPPoA/VC-MUX-a, ponovno odabirom popune 31 ATM ćelije kao i prije, dobivamo željenu optimalno smanjenu MTU brojku od 1478 = 31*48-10 uzimajući u obzir opterećenje od 10 bajtova protoka Point-to-Point protokola od 2 bajta i AAL5 od 8 bajtova. To daje ukupnu cijenu od 31*53 = 1643 bajta prenesenih putem ATM -a iz paketa od 1478 bajtova proslijeđenog na PPPoA. U slučaju slanja IP -a putem ADSL -a putem PPPoA brojka 1478 bila bi ukupna duljina IP paketa uključujući IP zaglavlja. Dakle, u ovom primjeru pridržavanje samonametnutog smanjenog MTU-a od 1478 za razliku od slanja IP paketa ukupne duljine 1500 sprema 53 bajta po paketu na sloju ATM-a po cijeni smanjenja duljine 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: Wikipedija

Srdačan pozdrav