Im Computernetzwerkanschluss ist die maximale Übertragungseinheit (MTU) eines Kommunikationsprotokolls einer Schicht die Größe (in Bytes) von der größten Protokoll-Dateneinheit, die die Schicht vorwärts passieren kann. MTU Rahmen erscheinen gewöhnlich in Verbindung mit einer Kommunikationsschnittstelle (Netzinformationszentrum, Serienhafen, usw.). Standards (Ethernet, zum Beispiel) können die Größe eines MTU befestigen; oder Systeme (solcher als Punkt-zu-Punkt Serienverbindungen) können MTU in der Einschaltzeit entscheiden.

Ein größerer MTU bringt größere Leistungsfähigkeit, weil jedes Paket mehr Benutzerdaten trägt, während allgemeine Protokoll-Kosten, wie Kopfbälle oder zu Grunde liegende Verzögerungen pro Paket, fest bleiben; die resultierende höhere Leistungsfähigkeit bedeutet eine geringe Verbesserung im Hauptteil-Protokoll-Durchfluss. Ein größerer MTU bedeutet auch, weniger Pakete für dieselbe Datenmenge in einer Prozession zu gehen. In einigen Systemen, "pro Paket-Verarbeitung" kann eine kritische Leistungsbeschränkung sein.

Jedoch ist dieser Gewinn nicht ohne eine Kehrseite. Große Pakete können eine langsame Verbindung für einige Zeit besetzen, größere Verzögerungen zu folgenden Paketen verursachend und Zeitabstand und minimale Latenz vergrößernd. Zum Beispiel bindet ein 1500-Byte-Paket, das größte, das von Ethernet an der Netzschicht (und folglich über den grössten Teil des Internets) erlaubt ist, 14.4k Modem seit ungefähr einer Sekunde an.

Große Pakete sind auch in Gegenwart von Kommunikationsfehlern problematisch. Die Bestechung eines einzelnen Bit in einem Paket verlangt, dass das komplette Paket wiederübersandt wird. An einer gegebenen Bit-Fehlerrate werden größere Pakete mit größerer Wahrscheinlichkeit verdorben. Weitermeldungen von größeren Paketen nehmen länger.

Tisch von MTUs von allgemeinen Medien

Zeichen: Die MTUs in dieser Abteilung werden als die maximale Größe des IP Pakets gegeben, das ohne Zersplitterung - einschließlich IP Kopfbälle übersandt werden kann, aber Kopfbälle von niedrigeren Ebenen im Protokoll-Stapel ausschließend. Der MTU muss mit der minimalen Datenpaket-Größe nicht verwirrt sein, die alle Gastgeber bereit sein müssen zu akzeptieren, der einen Wert von 576 für IPv4 und von 1280 für IPv6 hat.

IP (Internetprotokoll)

DARPA hat das Internetprotokoll-Gefolge entworfen, um über viele Netzwerkanschlusstechnologien zu arbeiten, von denen jede Pakete der verschiedenen Größe verwenden kann. Während ein Gastgeber den MTU seiner eigenen Schnittstelle und vielleicht dieses seiner Gleichen wissen wird (von anfänglichen Händedrücken), wird er den niedrigsten MTU in einer Kette von Verbindungen zu keinen anderen Gleichen am Anfang wissen. Ein anderes potenzielles Problem besteht darin, dass Protokolle des höheren Niveaus größere Pakete schaffen können, als eine besondere Verbindung unterstützt.

Um um dieses Problem herumzukommen, erlaubt IP Zersplitterung: Das Datenpaket in Stücke, jeder klein genug teilend, um die einzelne Verbindung zu übertragen, die für mit dem MTU für diese Schnittstelle konfigurierten Parameter gebrochen wird. Dieser Zersplitterungsprozess findet an der IP Schicht (OSI Schicht 3) statt und kennzeichnet Pakete, die es als solcher bricht, so dass die IP Schicht des Bestimmungsort-Gastgebers weiß, dass es die Pakete ins ursprüngliche Datenpaket wieder versammeln sollte. Diese Methode bezieht mehrere mögliche Nachteile ein:

• Alle Bruchstücke eines Pakets müssen für das Paket ankommen, das erhalten zu betrachten ist. Wenn das Netz ein Bruchstück fallen lässt, wird das komplette Paket verloren.
• Wenn die Größe von die meisten oder allen Paketen den MTU einer besonderen Verbindung überschreitet, die jene Pakete tragen muss, muss fast alles gebrochen werden. In bestimmten Fällen können die Gemeinkosten, die das verursacht, unvernünftig oder unnötig betrachtet werden. Zum Beispiel durchqueren verschiedene tunneling Situationen den MTU durch sehr wenig, weil sie gerade einen Wert eines Kopfballs von Daten hinzufügen. Die Hinzufügung ist klein, aber jedes Paket muss jetzt in zwei Bruchstücken gesandt, zweit werden, von denen sehr wenig Nutzlast trägt. Derselbe Betrag der Nutzlast wird bewegt, aber jeder Zwischenrouter muss doppelt die Arbeit in Bezug auf die Kopfball-Syntaxanalyse und Routenplanungsentscheidungen tun.
• Da es normal ist, die Nutzlast in jedem Bruchstück zu maximieren, im Allgemeinen sowie wenn sie brechen wird, wird weitere Zersplitterung, die sich erweist, notwendig zu sein, das oberirdische noch mehr vergrößern.
• Es gibt keine einfache Methode, den MTU von Verbindungen außer direkten Gleichen eines Knotens zu entdecken.

Das Internetprotokoll verlangt, dass Gastgeber im Stande sein müssen, IP Datenpakete von mindestens 576 Bytes (für IPv4) oder 1280 Bytes (für IPv6) zu bearbeiten. Jedoch schließt das Datenverbindungsschichten mit einem MTU kleineren nicht aus als der minimale MTU von IP davon, IP Daten zu befördern. Zum Beispiel, gemäß der IPv6's Spezifizierung, wenn eine besondere Datenverbindungsschicht physisch kein IP Datenpaket von 1280 Bytes in einem Einzelbild liefern kann, dann MUSS die Verbindungsschicht seine eigene Zersplitterung und Wiederzusammenbau-Mechanismus zur Verfügung stellen, der vom eigenen Zersplitterungsmechanismus von IP getrennt ist, um sicherzustellen, dass ein IP 1280-Byte-Datenpaket geliefert, zur IP Schicht intakt werden kann.

Pfad MTU Entdeckung

Das Internetprotokoll definiert den "Pfad MTU" eines Internetübertragungspfads als der kleinste MTU von einigen der IP Sprünge des "Pfads" zwischen einer Quelle und Bestimmungsort. Stellen Sie einen anderen Weg, der Pfad MTU ist die größte Paket-Größe, die diesen Pfad überqueren kann, ohne Zersplitterung zu ertragen.

RFC 1191 (IPv4) und RFC 1981 (IPv6) beschreiben "Pfad MTU Entdeckung" veranstaltet eine Technik, für den Pfad MTU zwischen zwei IP zu bestimmen. Es arbeitet durch das Setzen des DF (Brechen Sie nicht) die Auswahl in den IP Kopfbällen von aus dem Amt scheidest Paketen. Jedes Gerät entlang dem Pfad, dessen MTU kleiner ist als das Paket, wird solche Pakete fallen lassen und einen ICMP "Bestimmungsort Unerreichbar (Datenpaket Zu Groß)" Nachricht zurücksenden, die seinen MTU enthält. Diese Information erlaubt dem Quellgastgeber, seinen angenommenen Pfad MTU passend zu reduzieren. Die Prozess-Wiederholungen bis zum MTU werden klein genug, um den kompletten Pfad ohne Zersplitterung zu überqueren.

Leider lassen steigende Zahlen von Netzen ICMP Verkehr fallen (z.B, um Angriffe der Leugnung des Dienstes zu verhindern), der Pfad MTU Entdeckung am Arbeiten verhindert. Man entdeckt häufig solches Blockieren in den Fällen, wo eine Verbindung für niedrig-bändige Daten arbeitet, aber hängt, sobald ein Gastgeber einen großen Datenblock sendet. Zum Beispiel mit IRC könnte ein in Verbindung stehender Kunde die anfänglichen Nachrichten bis zu und einschließlich des anfänglichen Schwirrens (gesandt durch den Server als ein anti Manipulationsmaß) sehen, aber keine Antwort danach bekommen. Das ist, weil der große Satz von erwünschten Nachrichten in Paketen verbreitet wird, die größer sind als der echte MTU. Außerdem in einem IP Netz richtet der Pfad von der Quelle an die Bestimmungsort-Adresse häufig wird dynamisch als Antwort auf verschiedene Ereignisse modifiziert (Lastausgleichen, Verkehrsstauung, Ausfälle, usw.) - das konnte auf den Pfad MTU hinauslaufen, der sich (manchmal wiederholt) während einer Übertragung ändert, die weitere Paket-Fälle einführen kann, bevor der Gastgeber den neuen sicheren MTU findet.

Die meisten Ethernet LANs verwenden einen MTU von 1500 Bytes (moderner LANs kann Riesige Rahmen verwenden, MTU bis zu 9000 Bytes berücksichtigend); jedoch werden Grenzprotokolle wie PPPoE das reduzieren. Der Unterschied zwischen dem MTU, der durch Endknoten (z.B 1500) und dem Pfad MTU gesehen ist, veranlasst Pfad MTU Entdeckung, mit dem möglichen Ergebnis in Kraft zu treten, einige Seiten hinter schlecht konfigurierten Brandmauern unerreichbar zu machen. Man kann vielleicht darum arbeiten, abhängig von dem einem Teil des Netzes man kontrolliert; zum Beispiel kann man die FRAUEN (maximale Segment-Größe) im anfänglichen Paket ändern, das die TCP Verbindung an jemandes Brandmauer aufstellt.

RFC 4821, Packetization Schicht-Pfad MTU Entdeckung, beschreibt einen Pfad MTU Entdeckungstechnik, die robuster auf die ICMP-Entstörung antwortet.

ATM Rückgrat, ein Beispiel der MTU-Einstimmung

Manchmal ermuntern die Anforderungen der Leistungsfähigkeit künstlich dazu, einen reduzierten MTU in der Software unter der wahren maximalen möglichen Länge unterstützt - zum Beispiel zu erklären: Wohin ein ATM (Asynchrone Übertragungsweise) Netz IP Verkehr trägt. Einige Versorger, besonders diejenigen mit einem Telefonie-Hintergrund, verwenden ATM auf ihrem inneren Hauptnetz.

ATM funktioniert an der optimalen Leistungsfähigkeit, wenn Paket-Länge ein Vielfache von 48 Bytes ist. Das ist, weil ATM als ein Strom von Paketen der festen Länge gesandt wird (bekannt als 'Zellen'), von denen jeder eine Nutzlast von 48 Bytes von Benutzerdaten mit 5 Bytes oben für Gesamtkosten von 53 Bytes pro Zelle tragen kann. So ist die Gesamtlänge der übersandten Datenlänge 53 * ncells Bytes, wo ncells = die Zahl von erforderlichen Zellen = INTERNE NUMMER ((payload_length+47)/48). So im Grenzfall, wo die Gesamtlänge = (48*n+1) Bytes, eine zusätzliche Zelle erforderlich ist, um ein letztes Byte der Nutzlast, der Endzelle zu übersenden, die zusätzliche 53 übersandte Bytes kostet, von denen 47 auspolstern. Deshalb künstlich maximiert das Erklären eines reduzierten MTU in der Software Protokoll-Leistungsfähigkeit an der ATM Schicht durch das Bilden des ATM AAL5 Gesamtnutzlast-Länge ein Vielfache von 48 Bytes wann immer möglich.

Zum Beispiel, 31 hat sich völlig gefüllt ATM Zellen tragen eine Nutzlast 31*48=1488 Bytes. Wenn wir diese Zahl von 1488 nehmen und davon irgendwelche durch alle relevanten höheren Protokolle beigetragenen allgemeinen Kosten abziehen, können wir einen angedeuteten Wert für einen künstlich reduzierten optimalen MTU erhalten. Im Fall, wohin der Benutzer normalerweise 1500-Byte-Pakete senden würde, zwischen 1489 und 1536 Bytes sendend, verlangt zusätzliche feste Kosten von 53 Bytes übersandt in der Form einer ATM Extrazelle.

Für das Beispiel von IP über DSL Verbindungen mit PPPoA/VC-MUX, wieder beschließend, 31 ATM Zellen wie zuvor zu füllen, herrschen wir vor ein gewünschter optimaler hat MTU Zahl von 1478 = reduziert ein oberirdische von 10 Bytes 31*48-10 in Betracht zu ziehen, die aus einem Punkt-zu-Punkt-Protokoll oben 2 Bytes und einem AAL5 oben 8 Bytes bestehen. Das gibt Gesamtkosten 31*53=1643 Bytes, die über ATM von einem 1478-Byte-Paket übersandt sind, sind zu PPPoA gegangen. Im Fall von IP, der über ADSL das Verwenden von PPPoA gesandt ist, würde die Zahl von 1478 die Gesamtlänge des IP Pakets einschließlich IP Kopfbälle sein. So in diesem Beispiel, zu einem selbst auferlegten behaltend, hat MTU von 1478 im Vergleich mit dem Senden von IP Paketen der Gesamtlänge reduziert 1500 spart 53 Bytes pro Paket an der ATM Schicht zu einem Selbstkostenpreis von die 22-Byte-Verminderung der Länge von IP Paketen.

RFC 2516 schreibt einen maximalen MTU für PPPoE/DSL Verbindungen von 1492 Bytes vor: das 1500-Byte-Maximum ethernet Nutzlast minus 8 Bytes von Kopfbällen von PPPoE (2 Bytes für den PPP oben und 6 Bytes für den Kopfball von PPPoE). Das wird keine Zahl der ganzen Zahl von ATM Zellen notwendigerweise füllen.

MTU in anderen Standards

Der G.hn Standard, der durch ITU-T entwickelt ist, stellt einen schnelllaufenden (bis zu 1 Gigabit/s) lokales Bereichsnetz mit der vorhandenen Hausverdrahtung (Starkstromleitungen, Telefonlinien und koaxiale Kabel) zur Verfügung. Die G.hn Datenverbindungsschicht akzeptiert Datenrahmen von bis zu 2 Bytes (16384 Bytes). Um das Problem von langen Datenrahmen zu vermeiden, die das Medium seit langen Zeitspannen aufnehmen, definiert G.hn ein Verfahren für die Segmentation, die den Datenrahmen in kleinere Segmente teilt.

Störung

Die Übertragung eines Pakets auf einem physischen Netzsegment, das größer ist als der MTU des Segmentes, ist als Geplapper bekannt. Das wird fast immer durch fehlerhafte Geräte verursacht. Viele Netzschalter haben eine eingebaute Fähigkeit zu entdecken, wenn ein Gerät faselnd ist und blockieren Sie es, bis es richtige Operation fortsetzt.

Siehe auch

• Computer, der vernetzt
• Ethernet

Links

• Das Zwicken Ihres MTU / RWin für Orangenbreitbandbenutzer
• Wie man untergeht, schätzen die TCP FRAUEN das Verwenden iptables
• Das Entdecken von MTU schätzt über das Schwirren und Setzen davon in Windows von Microsoft
• DrTCP - ein Dienstprogramm, um MTU unter Windows von Microsoft zu optimieren
• mturoute - ein Konsole-Dienstprogramm, um bei mtu Problemen die Fehler zu beseitigen
• FRAU-Initiative
• MTU Pfad MTU Entdeckungswerkzeug für IPv4 und IPv6 Netze