Unit Transmisi Maksimum (MTU)

Unit Transmisi Maksimum (MTU)

Dalam jaringan komputer, istilah Unit Transmisi Maksimum (MTU) mengacu pada ukuran (dalam byte) dari PDU terbesar yang dapat diteruskan oleh lapisan protokol komunikasi tertentu. Parameter MTU biasanya muncul dalam hubungan dengan antarmuka komunikasi (NIC, port serial, dll.). MTU dapat diperbaiki dengan standar (seperti halnya dengan Ethernet) atau diputuskan pada waktu koneksi (seperti biasanya dengan link serial point-to-point). MTU yang lebih tinggi membawa efisiensi yang lebih besar karena setiap paket membawa lebih banyak data pengguna sementara overhead protokol, seperti header atau penundaan per-paket yang mendasarinya tetap, dan efisiensi yang lebih tinggi berarti sedikit peningkatan dalam throughput protokol massal. Namun, paket besar dapat menempati link yang lambat untuk beberapa waktu, menyebabkan penundaan yang lebih besar untuk mengikuti paket dan meningkatkan lag dan latency minimum. Misalnya, paket 1500 byte, yang terbesar yang diizinkan oleh Ethernet di lapisan jaringan (dan karenanya sebagian besar Internet), akan mengikat modem 14.4k selama sekitar satu detik.

Penemuan jalur MTU
Internet Protocol mendefinisikan "path MTU" dari jalur transmisi Internet sebagai MTU terkecil dari salah satu IP hop dari "path" antara sumber dan tujuan. Dengan kata lain, jalur MTU adalah ukuran paket terbesar yang melintasi jalur ini tanpa mengalami fragmentasi.

RFC 1191 menjelaskan “Path MTU discovery”, sebuah teknik untuk menentukan jalur MTU antara dua host IP. Ini bekerja dengan mengatur opsi DF (Jangan Fragmen) di header IP dari paket keluar. Perangkat apa pun di sepanjang jalur yang MTU-nya lebih kecil dari paket akan menjatuhkan paket tersebut dan mengirim kembali pesan ICMP “Destination Unreachable (Datagram Too Big)” yang berisi MTU-nya, yang memungkinkan host sumber mengurangi jalur MTU yang diasumsikan dengan tepat. Proses berulang sampai MTU cukup kecil untuk melintasi seluruh jalur tanpa fragmentasi.

Sayangnya, semakin banyak jaringan menurunkan lalu lintas ICMP (misalnya untuk mencegah serangan penolakan layanan), yang mencegah penemuan jalur MTU bekerja. Seseorang sering mendeteksi pemblokiran seperti itu dalam kasus di mana koneksi berfungsi untuk data volume rendah tetapi hang segera setelah host mengirimkan blok data yang besar pada suatu waktu. Misalnya, dengan IRC, klien penghubung mungkin melihat pesan ping, tetapi tidak mendapat respons setelah itu. Ini karena sejumlah besar pesan selamat datang dikirim dalam paket yang lebih besar dari MTU yang sebenarnya. Juga, dalam jaringan IP, jalur dari alamat sumber ke alamat tujuan sering dimodifikasi secara dinamis, sebagai respons terhadap berbagai peristiwa (penyeimbangan beban, kemacetan, keluaran, dll.) – ini dapat mengakibatkan jalur MTU berubah (terkadang diulang) selama transmisi, yang mungkin memperkenalkan paket lebih lanjut sebelum host menemukan MTU aman yang baru.

Sebagian besar LAN Ethernet menggunakan MTU 1500 byte (LAN modern dapat menggunakan bingkai Jumbo, memungkinkan MTU hingga 9000 byte), namun protokol perbatasan seperti PPPoE akan mengurangi ini. Hal ini menyebabkan penemuan jalur MTU mulai berlaku dengan kemungkinan hasil membuat beberapa situs di belakang firewall yang dikonfigurasi dengan buruk tidak dapat dijangkau. Seseorang mungkin dapat mengatasi ini, tergantung pada bagian mana dari jaringan yang dikendalikan; misalnya seseorang dapat mengubah MSS (ukuran segmen maksimum) dalam paket awal yang mengatur koneksi TCP di firewall seseorang.

Masalah ini muncul lebih sering sejak diperkenalkannya Windows Vista yang memperkenalkan 'Next Generation TCP/IP Stack'. Ini mengimplementasikan “Receive Window Auto-Tuning yang terus-menerus menentukan ukuran jendela penerimaan yang optimal dengan mengukur produk penundaan bandwidth dan kecepatan pengambilan aplikasi, dan menyesuaikan ukuran jendela penerimaan maksimum berdasarkan perubahan kondisi jaringan.”[2] Ini terlihat gagal dalam hubungannya dengan router dan firewall lama yang tampaknya berfungsi dengan sistem operasi lain. Ini paling sering terlihat di router ADSL dan seringkali dapat diperbaiki dengan pembaruan firmware.

Tulang punggung ATM, contoh penyetelan MTU
Kadang-kadang lebih baik dari sudut pandang efisiensi untuk secara artifisial mendeklarasikan pengurangan MTU dalam perangkat lunak di bawah panjang maksimum yang sebenarnya yang mungkin didukung. Salah satu contohnya adalah kasus di mana lalu lintas IP dibawa melalui jaringan ATM (Asynchronous Transfer Mode). Beberapa penyedia, terutama yang memiliki latar belakang telepon, menggunakan ATM pada jaringan backbone internal mereka.

Menggunakan ATM pada efisiensi optimal dicapai ketika panjang paket adalah kelipatan dari 48 byte. Ini karena ATM dikirim sebagai aliran paket dengan panjang tetap (dikenal sebagai 'sel'), yang masing-masing dapat membawa muatan 48 byte data pengguna dengan overhead 5 byte dengan biaya total 53 byte per sel. Jadi panjang total dari panjang data yang ditransmisikan adalah 53 * ncells byte, di mana ncells = jumlah sel yang dibutuhkan = INT((payload_length+47)/48). Jadi dalam kasus terburuk, di mana panjang total = (48*n+1) byte, satu sel tambahan diperlukan untuk mengirimkan satu byte terakhir muatan, sel terakhir memerlukan tambahan 53 byte yang ditransmisikan, 47 di antaranya adalah padding. Untuk alasan ini, secara artifisial mendeklarasikan pengurangan MTU dalam perangkat lunak memaksimalkan efisiensi protokol pada lapisan ATM dengan membuat total panjang payload ATM AAL5 menjadi kelipatan 48 byte bila memungkinkan.

Misalnya, 31 sel ATM yang terisi penuh membawa muatan 31*48=1488 byte. Mengambil angka 1488 ini dan mengurangkannya setiap overhead yang disumbangkan oleh semua protokol yang lebih tinggi yang relevan, kita dapat memperoleh nilai yang disarankan untuk MTU yang dikurangi secara artifisial secara optimal. Dalam kasus di mana pengguna biasanya akan mengirim paket 1500 byte, pengiriman antara 1489 dan 1536 byte memerlukan biaya tetap tambahan sebesar 53 byte yang ditransmisikan, dalam bentuk satu sel ATM tambahan.

Untuk contoh koneksi IP over DSL menggunakan PPPoA/VC-MUX, sekali lagi memilih untuk mengisi 31 sel ATM seperti sebelumnya, kami memperoleh angka MTU yang dikurangi secara optimal yang diinginkan dari 1478 = 31*48-10 dengan mempertimbangkan overhead 10 byte yang terdiri overhead Protokol Point-to-Point sebesar 2 byte, dan overhead AAL5 sebesar 8 byte. Ini memberikan total biaya 31*53=1643 byte yang ditransmisikan melalui ATM dari paket 1478 byte yang diteruskan ke PPPoA. Dalam kasus IP yang dikirim melalui ADSL menggunakan PPPoA, angka 1478 akan menjadi total panjang paket IP termasuk header IP. Jadi dalam contoh ini, mempertahankan MTU pengurangan yang dipaksakan sendiri sebesar 1478 dibandingkan dengan pengiriman paket IP dengan panjang total 1500 menghemat 53 byte per paket pada lapisan ATM dengan biaya pengurangan 22 byte dari panjang paket IP.

MTU maksimum untuk koneksi PPPoE/DSL adalah 1492, per RFC 2516: 6 byte menjadi header PPPoE, menyisakan cukup ruang untuk muatan 1488 byte, atau 31 sel ATM penuh.

Akhirnya: Nilai standar MTU adalah 1492.... dan jika terjadi masalah penjelajahan atau masalah konektivitas MSN harus diturunkan ke nilai 1422 dan 1420.

Referensi: Wikipedia

salam Hormat