Maksimālā pārraides vienība (MTU)

Maksimālā pārraides vienība (MTU)

Datortīklos termins Maksimālā pārraides vienība (MTU) attiecas uz lielākā PDU lielumu (baitos), ko konkrēts sakaru protokola slānis var nodot tālāk. MTU parametri parasti parādās saistībā ar sakaru saskarni (NIC, seriālais ports utt.). MTU var noteikt ar standartiem (kā tas ir Ethernet gadījumā) vai arī to var izlemt savienojuma laikā (kā tas parasti notiek ar tiešajiem savienojumiem). Augstāka MTU nodrošina lielāku efektivitāti, jo katra pakete satur vairāk lietotāja datu, kamēr protokola pieskaitāmās izmaksas, piemēram, galvenes vai pakārtotās aizkaves, paliek nemainīgas, un augstāka efektivitāte nozīmē nelielu protokola lielapjoma caurlaidspējas uzlabošanos. Tomēr lielas paketes kādu laiku var aizņemt lēnu saiti, izraisot lielāku kavēšanos sekojošām paketēm un palielinot kavēšanos un minimālo latentumu. Piemēram, 1500 baitu pakete, kas ir lielākā tīkla pieļaujamā Ethernet (un līdz ar to arī lielākā daļa interneta), aptuveni vienu sekundi piesaistīs 14.4 XNUMX modemu.

Ceļa MTU atklāšana
Interneta protokols definē interneta pārraides ceļa “ceļa MTU” kā mazāko MTU no jebkura “ceļa” IP apiņu starp avotu un galamērķi. Citiem vārdiem sakot, ceļš MTU ir lielākais pakešu izmērs, kas šķērso šo ceļu, neciešot sadrumstalotību.

RFC 1191 apraksta “ceļa MTU atklāšanu” - paņēmienu MTU ceļa noteikšanai starp diviem IP resursdatoriem. Tas darbojas, iestatot opciju DF (nesadalīties) izejošo pakešu IP galvenēs. Jebkura ierīce ceļā, kuras MTU ir mazāka par paketi, atteiks šādas paketes un nosūtīs atpakaļ ICMP ziņojumu “Destination Unreachable (Datagram Too Big)”, kas satur tā MTU, ļaujot avota resursdatoram atbilstoši samazināt paredzēto ceļa MTU. Process atkārtojas, līdz MTU ir pietiekami mazs, lai šķērsotu visu ceļu bez sadrumstalotības.

Diemžēl pieaugošais tīklu skaits samazina ICMP trafiku (piemēram, lai novērstu uzbrukumus pakalpojumu liegšanai), kas neļauj darboties ceļa MTU atklāšanai. Bieži vien šāda bloķēšana tiek konstatēta gadījumos, kad savienojums darbojas neliela apjoma datiem, bet uzkaras, tiklīdz saimniekdators vienlaikus nosūta lielu datu bloku. Piemēram, izmantojot IRC, savienojošais klients var redzēt ping ziņojumu, bet pēc tam nesaņem atbildi. Tas ir tāpēc, ka lielais sveiciena ziņojumu kopums tiek izsūtīts paketēs, kas ir lielākas par īsto MTU. Turklāt IP tīklā ceļš no avota adreses līdz galamērķa adresei bieži tiek mainīts dinamiski, reaģējot uz dažādiem notikumiem (slodzes līdzsvarošana, sastrēgumi, izvadi utt.)-tas var izraisīt ceļa MTU maiņu (dažreiz pārraides laikā, kas var ieviest papildu pakešu pilienus, pirms resursdators atrod jaunu drošu MTU.

Lielākā daļa Ethernet LAN izmanto 1500 baitu MTU (mūsdienu LAN var izmantot Jumbo rāmjus, ļaujot nodrošināt MTU līdz 9000 baitiem), tomēr robežprotokoli, piemēram, PPPoE, to samazinās. Šī iemesla dēļ ceļš MTU atklāšana stājas spēkā, iespējams, padarot dažas vietnes aiz slikti konfigurētiem ugunsmūriem nepieejamus. To var apiet, atkarībā no tā, kuru tīkla daļu kontrolē; piemēram, var mainīt MSS (maksimālais segmenta lielums) sākotnējā paketē, kas izveido TCP savienojumu pie sava ugunsmūra.

Kopš operētājsistēmas Windows Vista ieviešanas šī problēma ir parādījusies biežāk, ieviešot nākamās paaudzes TCP/IP steku. Tas ievieš “uztveršanas logu automātisko regulēšanu, kas nepārtraukti nosaka optimālo saņemšanas loga izmēru, mērot joslas platuma aizkaves produktu un lietojumprogrammas izguves ātrumu, un pielāgo maksimālo saņemšanas loga izmēru, ņemot vērā mainīgos tīkla apstākļus.” [2] Ir novērots, ka tas neizdodas kopā ar vecākiem maršrutētājiem un ugunsmūriem, kas, šķiet, darbojas ar citām operētājsistēmām. Visbiežāk tas ir redzams ADSL maršrutētājos, un to bieži var labot, atjauninot programmaparatūru.

ATM mugurkauls, MTU regulēšanas piemērs
Dažreiz no efektivitātes viedokļa ir vēlams mākslīgi deklarēt samazinātu MTU programmatūrā, kas ir zemāka par patieso maksimāli iespējamo atbalstīto garumu. Viens piemērs tam ir gadījums, kad IP trafiks tiek pārnests caur ATM (asinhronās pārsūtīšanas režīma) tīklu. Daži pakalpojumu sniedzēji, īpaši tie, kuriem ir telefonijas fons, savā iekšējā mugurkaula tīklā izmanto bankomātu.

ATM izmantošana optimālā efektivitātē tiek panākta, ja pakešu garums ir 48 baitu reizinājums. Tas ir tāpēc, ka bankomāts tiek nosūtīts kā fiksēta garuma pakešu plūsma (pazīstama kā “šūnas”), no kurām katra var pārvadāt 48 baitu lietotāju datu lietderīgo slodzi ar 5 baitiem pieskaitāmās kopējās izmaksas par 53 baitiem šūnā. Tātad kopējais nosūtīto datu garuma garums ir 53 * n šūnu baiti, kur n šūnas = vajadzīgo šūnu skaits = INT ((derīgās kravas_garums+47)/48). Tātad sliktākajā gadījumā, ja kopējais garums = (48*n+1) baiti, ir nepieciešama viena papildu šūna, lai pārsūtītu pēdējo lietderīgās slodzes baitu, un pēdējā šūna maksā papildu 53 pārsūtītos baitus, no kuriem 47 ir polsterējums. Šī iemesla dēļ, mākslīgi deklarējot samazinātu MTU programmatūrā, tiek palielināta protokola efektivitāte ATM slānī, padarot ATM AAL5 kopējās derīgās kravas garumu, kad vien iespējams, 48 ​​baitu reizinājumu.

Piemēram, 31 pilnībā aizpildītā bankomāta celtspēja ir 31*48 = 1488 baiti. Ņemot šo skaitli 1488 un atņemot no tā visus pieskaitāmos izdevumus, ko radījuši visi attiecīgie augstākie protokoli, mēs varam iegūt ieteicamo vērtību mākslīgi samazinātam optimāli MTU. Gadījumā, ja lietotājs parasti nosūtītu 1500 baitu paketes, nosūtot no 1489 līdz 1536 baitiem, ir jāmaksā papildu fiksētas izmaksas par pārsūtītajiem 53 baitiem vienas papildu ATM šūnas veidā.

Piemēram, IP, izmantojot DSL savienojumus, izmantojot PPPoA/VC-MUX, atkal izvēloties aizpildīt 31 ATM šūnu, kā iepriekš, mēs iegūstam vēlamo optimāli samazināto MTU skaitli 1478 = 31*48-10, ņemot vērā 10 baitu pieskaitāmās izmaksas. protokola punktveida protokola pieskaitāmās izmaksas ir 2 baiti, un AAL5 pieskaitāmās izmaksas ir 8 baiti. Tādējādi kopējās izmaksas ir 31*53 = 1643 baiti, kas tiek pārsūtīti caur bankomātu no 1478 baitu paketes, kas nodota PPPoA. Ja IP tiek nosūtīts, izmantojot ADSL, izmantojot PPPoA, skaitlis 1478 būtu IP paketes kopējais garums, ieskaitot IP galvenes. Tātad šajā piemērā, saglabājot paša noteikto samazināto MTU par 1478, nevis nosūtot 1500 kopēja garuma IP paketes, ATM slānī tiek ietaupīti 53 baiti par paketi, samazinot IP pakešu garumu par 22 baitiem.

Maksimālais MTU PPPoE/DSL savienojumiem ir 1492, uz RFC 2516: 6 baiti ir PPPoE galvene, atstājot pietiekami daudz vietas 1488 baitu lietderīgajai slodzei vai 31 pilnai ATM šūnai.

Visbeidzot: MTU standarta vērtībai jābūt 1492. pārlūkošanas vai MSN savienojuma problēmu gadījumā tas jāsamazina līdz vērtībām 1422 un 1420.

Atsauce: Wikipedia

Ar laba vēlējumiem