Enota največjega prenosa (MTU)

Enota največjega prenosa (MTU)

V računalniških omrežjih se izraz največja enota prenosa (MTU) nanaša na velikost (v bajtih) največjega PDU, ki ga lahko prenese določena plast komunikacijskega protokola naprej. Parametri MTU se običajno pojavijo skupaj s komunikacijskim vmesnikom (NIC, serijska vrata itd.). MTU je mogoče določiti s standardi (tako kot v primeru Etherneta) ali pa se odločiti ob času povezovanja (kot je običajno pri serijskih povezavah od točke do točke). Višji MTU prinaša večjo učinkovitost, saj vsak paket nosi več uporabniških podatkov, medtem ko stroški protokola, kot so glave ali osnovne zamude na paket, ostanejo fiksni, večja učinkovitost pa pomeni rahlo izboljšanje prepustnosti protokola v velikem obsegu. Vendar pa lahko veliki paketi nekaj časa zasedajo počasno povezavo, kar povzroča večje zamude pri sledenju paketom ter povečuje zaostajanje in minimalno zakasnitev. Na primer, 1500 -bajtni paket, največji, ki ga Ethernet dovoljuje na omrežnem nivoju (in s tem tudi večina interneta), bi za približno eno sekundo povezal 14.4 -milijonski modem.

Odkrivanje poti MTU
Internetni protokol opredeljuje "MTU poti" poti internetnega prenosa kot najmanjši MTU katerega koli od skokov IP "poti" med izvorom in ciljem. Drugače povedano, pot MTU je največja velikost paketa, ki prečka to pot brez trpljenja.

RFC 1191 opisuje "Odkrivanje MTU poti", tehniko za določanje MTU poti med dvema gostiteljema IP. Deluje tako, da v naslovih IP odhodnih paketov nastavite možnost DF (Don't Fragment). Vsaka naprava na poti, katere MTU je manjša od paketa, bo takšne pakete izpustila in poslala sporočilo ICMP "Destination Unreachable (Datagram Too Big)", ki vsebuje svoj MTU, kar gostitelju vira lahko ustrezno zmanjša MTU predvidene poti. Postopek se ponavlja, dokler MTU ni dovolj majhen, da prečka celotno pot brez razdrobljenosti.

Na žalost vse več omrežij zmanjšuje promet ICMP (npr. Za preprečevanje napadov zavrnitve storitve), kar preprečuje delovanje odkrivanja MTU poti. Pogosto zaznamo takšno blokiranje v primerih, ko povezava deluje za podatke z majhno količino, vendar se ustavi takoj, ko gostitelj hkrati pošlje velik blok podatkov. Na primer, z IRC lahko povezovalni odjemalec vidi sporočilo ping, vendar po tem ne dobi odgovora. To je zato, ker se velik nabor pozdravnih sporočil pošlje v paketih, večjih od pravega MTU. Tudi v omrežju IP se pot od izvornega naslova do ciljnega naslova pogosto dinamično spreminja kot odziv na različne dogodke (uravnoteženje obremenitve, zastoji, izhodi itd.)-to bi lahko povzročilo spremembo poti MTU (včasih ponavljajo) med prenosom, kar lahko uvede nadaljnje padce paketov, preden gostitelj najde nov varen MTU.

Večina ethernetnih omrežij uporablja MTU 1500 bajtov (sodobna lokalna omrežja lahko uporabljajo okvirje Jumbo, kar omogoča MTU do 9000 bajtov), ​​vendar bodo mejni protokoli, kot je PPPoE, to zmanjšali. To povzroči, da odkritje MTU poti začne učinkovati, kar lahko povzroči, da nekatera mesta za slabo konfiguriranimi požarnimi zidovi postanejo nedosegljiva. Tega se je mogoče izogniti, odvisno od tega, kateri del omrežja nadzoruje; lahko na primer spremenite MSS (največja velikost segmenta) v začetnem paketu, ki vzpostavi povezavo TCP na požarnem zidu.

Ta težava se je pojavljala pogosteje od uvedbe sistema Windows Vista, ki je uvedla „sklad TCP/IP naslednje generacije“. S tem je uvedeno »Samodejno nastavljanje oken za sprejem, ki nenehno določa optimalno velikost okna za sprejem z merjenjem produkta z zakasnitvijo pasovne širine in hitrosti pridobivanja aplikacije ter prilagaja največjo velikost okna za sprejem glede na spreminjajoče se omrežne razmere.« [2] To je bilo videti neuspešno v povezavi s starejšimi usmerjevalniki in požarnimi zidovi, ki naj bi delovali z drugimi operacijskimi sistemi. Najpogosteje ga vidimo v usmerjevalnikih ADSL in ga lahko pogosto popravimo s posodobitvijo vdelane programske opreme.

Hrbtenice bankomatov, primer uglaševanja MTU
Včasih je bolje z vidika učinkovitosti umetno razglasiti znižano MTU v programski opremi pod največjo možno podprto dolžino. Primer tega je primer, ko se promet IP prenaša prek omrežja ATM (Asynchronous Transfer Mode). Nekateri ponudniki, zlasti tisti s telefonijskim ozadjem, uporabljajo bankomat v svojem notranjem hrbteničnem omrežju.

Uporaba bankomata z optimalno učinkovitostjo je dosežena, če je dolžina paketa večkratnik 48 bajtov. To je zato, ker se bankomat pošlje kot tok paketov s fiksno dolžino (znanih kot "celice"), od katerih lahko vsak prenese nosilnost 48 bajtov uporabniških podatkov s 5 bajti režijskih stroškov za skupne stroške 53 bajtov na celico. Skupna dolžina posredovanih podatkov je torej 53 * ncelic bajtov, pri čemer je ncells = število zahtevanih celic = INT ((payload_length+47)/48). V najslabšem primeru, kjer je skupna dolžina = (48*n+1) bajtov, je potrebna ena dodatna celica za prenos zadnjega bajta tovora, zadnja celica pa stane dodatnih 53 poslanih bajtov, od katerih je 47 oblazinjenih. Zato umetno razglasitev zmanjšanega MTU v programski opremi poveča učinkovitost protokola na ravni ATM tako, da je skupna dolžina tovora ATM AAL5 večkratnik 48 bajtov, kadar koli je to mogoče.

Na primer, 31 popolnoma napolnjenih celic ATM nosi koristno obremenitev 31*48 = 1488 bajtov. Če vzamemo to številko 1488 in od nje odštejemo vse režijske stroške, ki jih prispevajo vsi ustrezni višji protokoli, lahko dobimo predlagano vrednost za umetno zmanjšano optimalno MTU. V primeru, da bi uporabnik običajno poslal 1500 bajtnih paketov, pošiljanje med 1489 in 1536 bajtov zahteva dodatne fiksne stroške v višini 53 prenesenih bajtov v obliki ene dodatne celice ATM.

Za primer povezav IP po DSL povezavah z uporabo PPPoA/VC-MUX, ki se ponovno odločijo zapolniti 31 celic ATM kot prej, dobimo želeno optimalno zmanjšano številko MTU 1478 = 31*48-10 ob upoštevanju 10-bajtnih stroškov, ki jih sestavljajo za 2 bajta protokola od točke do točke in 5 bajtov za AAL8. To daje skupne stroške 31*53 = 1643 bajtov, poslanih prek bankomata iz paketa 1478 bajtov, poslanega v PPPoA. V primeru pošiljanja IP prek ADSL z uporabo PPPoA bi bila številka 1478 skupna dolžina paketa IP, vključno z naslovi IP. Tako v tem primeru ohranitev samonaloženega zmanjšanega MTU 1478 v nasprotju s pošiljanjem paketov IP skupne dolžine 1500 prihrani 53 bajtov na paket na ravni ATM po ceni 22-bajtnega zmanjšanja dolžine paketov IP.

Največji MTU za povezave PPPoE/DSL je 1492 na RFC 2516: 6 bajtov je glava PPPoE, kar pušča dovolj prostora za 1488 bajtov koristne obremenitve ali 31 polnih celic ATM.

Končno: Standardna vrednost MTU naj bo 1492 .... v primeru težav z brskanjem ali težav s povezljivostjo MSN pa jih je treba znižati na vrednosti 1422 in 1420.

Sklic: Wikipedia

Lep pozdrav