Unitate maximă de transmisie (MTU)

Unitate maximă de transmisie (MTU)

În rețeaua de calculatoare, termenul Unitate de transmisie maximă (MTU) se referă la dimensiunea (în octeți) a celui mai mare PDU pe care un anumit strat al unui protocol de comunicații îl poate transmite mai departe. Parametrii MTU apar de obicei în asociere cu o interfață de comunicații (NIC, port serial etc.). MTU poate fi fixat prin standarde (cum este cazul Ethernet) sau decis la momentul conectării (cum este de obicei cazul legăturilor seriale punct-la-punct). O MTU mai mare aduce o eficiență mai mare, deoarece fiecare pachet transportă mai multe date de utilizator, în timp ce cheltuielile generale ale protocolului, cum ar fi anteturile sau întârzierile sub-pachet rămân fixe, iar eficiența mai mare înseamnă o ușoară îmbunătățire a randamentului protocolului în bloc. Cu toate acestea, pachetele mari pot ocupa o legătură lentă de ceva timp, provocând întârzieri mai mari la urmarea pachetelor și crescând întârzierea și latența minimă. De exemplu, un pachet de 1500 de octeți, cel mai mare permis de Ethernet la nivelul rețelei (și, prin urmare, cea mai mare parte a internetului), ar lega un modem de 14.4 k timp de aproximativ o secundă.

Descoperire Path MTU
Protocolul Internet definește „calea MTU” a unei căi de transmisie Internet ca fiind cea mai mică MTU din oricare dintre salturile IP ale „căii” dintre o sursă și o destinație. Altfel spus, calea MTU este cea mai mare dimensiune a pachetului care traversează această cale fără a suferi fragmentare.

RFC 1191 descrie „Path MTU discovery”, o tehnică pentru determinarea căii MTU între două gazde IP. Funcționează setând opțiunea DF (Don't Fragment) în antetele IP ale pachetelor de ieșire. Orice dispozitiv de-a lungul căii al cărui MTU este mai mic decât pachetul va renunța la astfel de pachete și va trimite înapoi un mesaj ICMP „Destinație inaccesibilă (Datagramă prea mare)” care conține MTU-ul său, permițând gazdei sursă să își reducă calea presupusă MTU în mod corespunzător. Procesul se repetă până când MTU este suficient de mic pentru a traversa întreaga cale fără fragmentare.

Din păcate, un număr din ce în ce mai mare de rețele renunță la traficul ICMP (de exemplu pentru a preveni atacurile de refuz de serviciu), ceea ce împiedică descoperirea căii MTU să funcționeze. Se detectează adesea o astfel de blocare în cazurile în care o conexiune funcționează pentru date cu volum redus, dar se blochează imediat ce o gazdă trimite un bloc mare de date la un moment dat. De exemplu, cu IRC, un client conectat ar putea vedea până la mesajul ping, dar nu va primi niciun răspuns după aceea. Acest lucru se datorează faptului că setul mare de mesaje de bun venit sunt trimise în pachete mai mari decât MTU-ul real. De asemenea, într-o rețea IP, calea de la adresa sursă la adresa de destinație se modifică adesea dinamic, ca răspuns la diferite evenimente (echilibrarea încărcării, congestie, ieșiri etc.) - acest lucru ar putea duce la schimbarea căii MTU (uneori repetată) în timpul unei transmisii, care poate introduce alte picături de pachete înainte ca gazda să găsească noul MTU sigur.

Majoritatea rețelelor LAN Ethernet utilizează un MTU de 1500 de octeți (rețelele LAN moderne pot folosi cadre Jumbo, permițând un MTU de până la 9000 de octeți), totuși protocoalele de frontieră precum PPPoE vor reduce acest lucru. Acest lucru face ca descoperirea căii MTU să intre în vigoare cu posibilul rezultat de a face ca unele site-uri din spatele firewall-urilor configurate prost să nu fie accesibile. Se poate rezolva acest lucru, în funcție de ce parte a rețelei se controlează; de exemplu, se poate schimba MSS (dimensiunea maximă a segmentului) în pachetul inițial care configurează conexiunea TCP la firewall-ul.

Această problemă a apărut mai frecvent de la introducerea Windows Vista, care introduce „Următoarea generație TCP / IP Stack”. Aceasta implementează „Acordarea automată a ferestrei de primire care determină continuu dimensiunea optimă a ferestrei de recepție prin măsurarea produsului cu întârziere a lățimii de bandă și a ratei de recuperare a aplicației și reglează dimensiunea maximă a ferestrei de recepție în funcție de condițiile de rețea modificate.” [2] S-a văzut că acest lucru eșuează împreună cu routerele și firewall-urile mai vechi care păreau să funcționeze cu alte sisteme de operare. Este cel mai adesea văzut în routerele ADSL și poate fi adesea corectat printr-o actualizare de firmware.

Backbones ATM, un exemplu de tuning MTU
Uneori este de preferat din punct de vedere al eficienței declararea artificială a unui MTU redus în software sub lungimea maximă reală posibilă acceptată. Un exemplu în acest sens este cazul în care traficul IP este transportat pe o rețea ATM (Asynchronous Transfer Mode). Unii furnizori, în special cei cu fundal de telefonie, folosesc bancomatul în rețeaua lor principală.

Utilizarea ATM la o eficiență optimă se realizează atunci când lungimea pachetului este un multiplu de 48 de octeți. Acest lucru se datorează faptului că ATM-ul este trimis ca un flux de pachete cu lungime fixă ​​(cunoscute sub numele de „celule”), fiecare dintre acestea putând transporta o sarcină utilă de 48 de octeți de date de utilizator cu 5 octeți de cheltuieli generale pentru un cost total de 53 de octeți pe celulă. Deci, lungimea totală a lungimii datelor transmise este de 53 * ncelte de octeți, unde ncells = numărul de celule necesare = INT ((payload_length + 47) / 48). Deci, în cel mai rău caz, unde lungimea totală = (48 * n + 1) octeți, este necesară o celulă suplimentară pentru a transmite ultimul octet de sarcină utilă, celula finală costând 53 de octeți suplimentari transmiși din care 47 sunt umpluturi. Din acest motiv, declararea artificială a unui MTU redus în software maximizează eficiența protocolului la nivelul ATM făcând ca lungimea totală a sarcinii utile ATM AAL5 să fie un multiplu de 48 de octeți ori de câte ori este posibil.

De exemplu, 31 de celule ATM complet umplute au o sarcină utilă de 31 * 48 = 1488 octeți. Luând această cifră din 1488 și scăzând din ea orice cheltuieli generale contribuite de toate protocoalele superioare relevante, putem obține o valoare sugerată pentru un MTU optim redus artificial. În cazul în care utilizatorul ar trimite în mod normal pachete de 1500 octeți, trimiterea între 1489 și 1536 octeți necesită un cost fix suplimentar de 53 de octeți transmis, sub forma unei celule ATM suplimentare.

Pentru exemplul conexiunilor IP prin DSL folosind PPPoA / VC-MUX, alegând din nou să umpleți 31 de celule ATM ca până acum, obținem o cifră MTU dorită optim redusă de 1478 = 31 * 48-10 ținând cont de o cheltuială de 10 octeți constând a unui protocol punct-la-punct de 2 octeți și a unei AAL5 de 8 octeți. Acest lucru oferă un cost total de 31 * 53 = 1643 octeți transmiși prin ATM dintr-un pachet de 1478 octeți trecut la PPPoA. În cazul IP-ului trimis prin ADSL folosind PPPoA, cifra 1478 ar fi lungimea totală a pachetului IP, inclusiv antetele IP. Deci, în acest exemplu, menținerea unei MTU reduse autoimpuse de 1478, spre deosebire de trimiterea pachetelor IP de lungime totală 1500, economisește 53 de octeți pe pachet la stratul ATM la un cost cu o reducere de 22 octeți a lungimii pachetelor IP.

Un MTU maxim pentru conexiunile PPPoE / DSL este 1492, pe RFC 2516: 6 octeți fiind antet PPPoE, lăsând suficient spațiu pentru o încărcare utilă de 1488 octeți sau 31 de celule ATM complete.

In cele din urma: Valoarea standard a MTU trebuie să fie 1492 .... iar în caz de probleme de navigare sau probleme de conectivitate MSN, acesta trebuie redus la valorile 1422 și 1420.

De referinţă: Wikipedia

Cel mai bun în ceea ce priveşte