Đơn vị truyền tối đa (MTU)
Trong mạng máy tính, thuật ngữ Đơn vị truyền tải tối đa (MTU) đề cập đến kích thước (tính bằng byte) của PDU lớn nhất mà một lớp nhất định của giao thức truyền thông có thể truyền trở đi. Các tham số MTU thường xuất hiện cùng với giao diện truyền thông (NIC, cổng nối tiếp, v.v.). MTU có thể được cố định bởi các tiêu chuẩn (như trường hợp của Ethernet) hoặc được quyết định tại thời điểm kết nối (như thường là trường hợp với các liên kết nối tiếp điểm-điểm). MTU cao hơn mang lại hiệu quả cao hơn vì mỗi gói mang nhiều dữ liệu người dùng hơn trong khi chi phí chung của giao thức, chẳng hạn như tiêu đề hoặc độ trễ cơ bản trên mỗi gói vẫn cố định và hiệu quả cao hơn đồng nghĩa với việc cải thiện một chút thông lượng giao thức số lượng lớn. Tuy nhiên, các gói lớn có thể chiếm một liên kết chậm trong một thời gian, gây ra sự chậm trễ lớn hơn cho việc theo dõi các gói và tăng độ trễ và độ trễ tối thiểu. Ví dụ, một gói 1500 byte, gói lớn nhất được Ethernet cho phép ở lớp mạng (và do đó là hầu hết trên Internet), sẽ buộc một modem 14.4k trong khoảng một giây.
Đường dẫn MTU khám phá
Giao thức Internet định nghĩa “MTU đường dẫn” của đường truyền Internet là MTU nhỏ nhất của bất kỳ bước nhảy IP nào của “đường dẫn” giữa nguồn và đích. Nói cách khác, đường dẫn MTU là kích thước gói lớn nhất đi qua đường dẫn này mà không bị phân mảnh.
RFC 1191 mô tả “Phát hiện MTU đường dẫn”, một kỹ thuật để xác định đường dẫn MTU giữa hai máy chủ IP. Nó hoạt động bằng cách đặt tùy chọn DF (Don't Fragment) trong tiêu đề IP của các gói gửi đi. Bất kỳ thiết bị nào dọc theo đường dẫn có MTU nhỏ hơn gói sẽ thả các gói đó và gửi lại thông báo ICMP “Destination Unreachable (Datagram Too Big)” có chứa MTU của nó, cho phép máy chủ nguồn giảm MTU đường dẫn giả định của nó một cách thích hợp. Quá trình lặp lại cho đến khi MTU đủ nhỏ để đi qua toàn bộ đường dẫn mà không bị phân mảnh.
Thật không may, số lượng mạng ngày càng tăng làm giảm lưu lượng ICMP (ví dụ: để ngăn chặn các cuộc tấn công từ chối dịch vụ), điều này ngăn cản việc phát hiện MTU đường dẫn hoạt động. Người ta thường phát hiện ra việc chặn như vậy trong trường hợp kết nối hoạt động với dữ liệu có dung lượng thấp nhưng bị treo ngay khi máy chủ gửi một khối dữ liệu lớn tại một thời điểm. Ví dụ: với IRC, một ứng dụng khách đang kết nối có thể thấy tối đa thông báo ping, nhưng không nhận được phản hồi nào sau đó. Điều này là do một tập hợp lớn các thông điệp chào mừng được gửi đi trong các gói lớn hơn MTU thực. Ngoài ra, trong mạng IP, đường dẫn từ địa chỉ nguồn đến địa chỉ đích thường được sửa đổi động, đáp ứng với các sự kiện khác nhau (cân bằng tải, tắc nghẽn, kết quả đầu ra, v.v.) - điều này có thể dẫn đến đường dẫn MTU thay đổi (đôi khi lặp lại) trong quá trình truyền, điều này có thể làm giảm thêm gói trước khi máy chủ tìm thấy MTU an toàn mới.
Hầu hết các mạng LAN Ethernet sử dụng MTU 1500 byte (các mạng LAN hiện đại có thể sử dụng khung Jumbo, cho phép MTU lên đến 9000 byte), tuy nhiên các giao thức biên giới như PPPoE sẽ giảm thiểu điều này. Điều này làm cho việc khám phá MTU đường dẫn có hiệu lực với kết quả có thể là làm cho một số trang web đằng sau tường lửa có cấu hình kém không thể truy cập được. Người ta có thể giải quyết vấn đề này, tùy thuộc vào phần nào của mạng mà người ta kiểm soát; ví dụ, người ta có thể thay đổi MSS (kích thước phân đoạn tối đa) trong gói ban đầu thiết lập kết nối TCP tại tường lửa của một người.
Vấn đề này đã xuất hiện thường xuyên hơn kể từ khi Windows Vista giới thiệu 'Ngăn xếp TCP / IP thế hệ tiếp theo'. Điều này thực hiện “Tự động điều chỉnh cửa sổ nhận liên tục xác định kích thước cửa sổ nhận tối ưu bằng cách đo sản phẩm độ trễ băng thông và tốc độ truy xuất ứng dụng, đồng thời điều chỉnh kích thước cửa sổ nhận tối đa dựa trên điều kiện mạng thay đổi.” [2] Điều này đã được chứng minh là không thành công với các bộ định tuyến và tường lửa cũ hơn dường như hoạt động với các hệ điều hành khác. Nó thường thấy nhất trong các bộ định tuyến ADSL và thường có thể được khắc phục bằng bản cập nhật chương trình cơ sở.
ATM backbone, một ví dụ về điều chỉnh MTU
Đôi khi, theo quan điểm hiệu quả, việc khai báo giả tạo một MTU đã giảm trong phần mềm dưới độ dài thực sự tối đa có thể được hỗ trợ là điều nên làm. Một ví dụ về điều này là trường hợp lưu lượng IP được truyền qua mạng ATM (Chế độ truyền không đồng bộ). Một số nhà cung cấp, đặc biệt là những nhà cung cấp có nền tảng điện thoại, sử dụng ATM trên mạng trục nội bộ của họ.
Sử dụng ATM với hiệu quả tối ưu đạt được khi độ dài gói là bội số của 48 byte. Điều này là do ATM được gửi dưới dạng một luồng các gói có độ dài cố định (được gọi là 'ô'), mỗi gói có thể mang tải trọng 48 byte dữ liệu người dùng với 5 byte tổng chi phí với tổng chi phí là 53 byte cho mỗi ô. Vì vậy, tổng độ dài của độ dài dữ liệu được truyền là 53 * ncells byte, trong đó ncells = số lượng ô yêu cầu = INT ((payload_length + 47) / 48). Vì vậy, trong trường hợp xấu nhất, trong đó tổng độ dài = (48 * n + 1) byte, cần thêm một ô để truyền một byte cuối cùng của trọng tải, ô cuối cùng tốn thêm 53 byte truyền 47 trong số đó là phần đệm. Vì lý do này, việc khai báo giả tạo một MTU giảm trong phần mềm sẽ tối đa hóa hiệu quả giao thức ở lớp ATM bằng cách làm cho tổng chiều dài tải trọng ATM AAL5 là bội số của 48 byte bất cứ khi nào có thể.
Ví dụ: 31 ô ATM được lấp đầy hoàn toàn mang trọng tải 31 * 48 = 1488 byte. Lấy con số 1488 này và trừ đi bất kỳ chi phí nào do tất cả các giao thức cao hơn có liên quan đóng góp, chúng ta có thể nhận được giá trị đề xuất cho một MTU tối ưu được giảm một cách giả tạo. Trong trường hợp người dùng thường gửi các gói 1500 byte, việc gửi từ 1489 đến 1536 byte yêu cầu chi phí cố định bổ sung cho 53 byte được truyền, dưới dạng một ô ATM phụ.
Đối với ví dụ về kết nối IP qua DSL sử dụng PPPoA / VC-MUX, lại chọn lấp đầy 31 ô ATM như trước, chúng tôi thu được con số MTU giảm tối ưu mong muốn là 1478 = 31 * 48-10 có tính đến chi phí 10 byte bao gồm của Giao thức điểm-điểm tổng chi phí là 2 byte và chi phí AAL5 là 8 byte. Điều này cho tổng chi phí là 31 * 53 = 1643 byte được truyền qua ATM từ một gói 1478 byte được chuyển đến PPPoA. Trong trường hợp IP được gửi qua ADSL bằng PPPoA, con số 1478 sẽ là tổng chiều dài của gói IP bao gồm các tiêu đề IP. Vì vậy, trong ví dụ này, giữ cho MTU giảm 1478 tự áp đặt thay vì gửi gói IP có tổng độ dài 1500 tiết kiệm 53 byte cho mỗi gói ở lớp ATM với chi phí giảm 22 byte chiều dài của gói IP.
MTU tối đa cho các kết nối PPPoE / DSL là 1492, mỗi RFC 2516: 6 byte là tiêu đề PPPoE, để lại đủ chỗ cho tải trọng 1488 byte hoặc 31 ô ATM đầy đủ.
Cuối cùng: Giá trị tiêu chuẩn của MTU là 1492 .... và trong trường hợp có sự cố duyệt web hoặc sự cố kết nối MSN, nó sẽ được giảm xuống các giá trị 1422 và 1420.
Tham khảo: Wikipedia
Trân trọng
Xin chào, Cảm ơn bạn vì bài viết hữu ích