Mtu что это такое роутер

При подключении к интернету у новичков часто возникает вопрос, что такое MTU в настройках роутера и как изменить этот параметр. Мы расскажем, как определить оптимальное значение этой характеристики и когда не стоит изменять максимальный размер полезного блока данных в пакете.

Что такое MTU и из чего складывается параметр

В интернете информация передается в виде небольших пакетов данных. Каждый блок содержит служебную информацию – заголовок (header). Он нужен для определения типа пересылаемых данных, количества отправляемых пакетов и т. д. Величина передаваемого блока данных ограничена конкретным количеством байт.

Maximum transmission unit (MTU) – максимальное количество байт, которое сможет передать роутер без фрагментации. Чем больше этот параметр, тем выше скорость интернета. Для интерфейса Ethernet типовое значение этой характеристики – 1500. Реальная величина параметра MTU чуть меньше в пределах 1460-1480 байт.

Пример работы MTU. Роутеру нужно передать файл размером 9000 байт. Величина МТУ – 1470. Устройства фрагментирует передаваемую информацию на 7 частей – 6 фрагментов величиной 1470 байт и 1 фрагмент 180 байт.

Многие модели роутеров определяют МТУ самостоятельно при подключении к ПК и сети, но не всегда автоматически установленная величина совпадает с параметрами интернета.

За счет правильно настроенного значения МТУ можно:

• увеличить канал передачи, чтобы к нему одновременно смогли подключаться разные сетевые службы, приложения;
• сократить количество поврежденных пакетов при передаче данных;
• снизить нагрузку на канал передачи и увеличить скорость интернета.

Внимание! К изменению МТУ приступайте только при наличии проблем с интернетом или какими-то сетевыми службами. Если скорость соединения нормальная и сайты грузятся без проблем, лучше этот параметр не менять.

Современные ОС автоматически вычисляют оптимальное значение максимального размера блока данных или берут его из настроек роутера. Пользователи могут настроить МТУ самостоятельно с помощью командной строки.

Определяем оптимальное значение

Самый простой путь поиска оптимальной величины МТУ – узнать у провайдера. Большинство компаний предоставляют клиентам все настройки сети (VPI, VCI, имя IP-сервера). Если такой информации провайдер не предоставил, определить параметр можно самостоятельно.

Найти оптимальное значение MTU можно при помощи команды ping. Пропинговать можно любой ресурс.

Для этого отройте командную строку и введите команду:

ping -f -l 1300 yandex.ru

Для открытия командной строки нажмите Win+R. В появившемся окне введите cmd, а затем нажмите на Enter. Откроется консоль с черным экраном. Это и есть командная строка.

В введенной команде 1300 – размер пакета в байтах. Далее увеличивайте его, пока в командной строке не появится ошибка «Требуется фрагментация пакета, но установлен запрещающий флаг». Значение пакета, предшествующее появлению сообщения, равно максимальному количеству передаваемой информации.

Для нашего соединения этот параметр составляет 1432 байта. Если установить значение 1433, то появится ошибка. 1432 – это максимальна величина данных, передаваемая без заголовков (maximum segment size или MSS).

Для того, чтобы узнать размер MTU в байтах, прибавьте 28 к максимальному размеру пакета. В нашем случае это 1460 (1432+28). Это значение и нужно выставить в МТУ роутера.

Установка MTU в роутере

Сменить стандартное значение MTU можно в настройках роутерах. Для этого введите DNS или IP адрес устройства в адресную строку браузера. Он обычно указан на нижней части корпуса.

Самые популярные адреса:

• 192.168.0.1;
• 192.168.1.1.

Еще один способ определения адреса – ввести в командную строку ipconfig.

IP роутера 192.168.1.1. После того как узнали адрес для входа, вводим его в адресной строке браузера. Следующим шагом нужно будет ввести логин и пароль администратора. По умолчанию это «admin» в оба поля.

Далее процесс настройки зависит от модели используемого устройства.

ASUS

Откройте вкладку «Дополнительные настройки» и найдите там раздел «Интернет» или «Wan».

TP-Link

В старой прошивке роутеров откройте раздел «Сеть». В нижней части страницы вкладки WAN будет указан размер МТУ. Для замены просто введите новое значение и нажмите на кнопку «Сохранить».

В новых роутерах нужно перейти в раздел «Дополнительные настройки», открыть вкладку «Сеть» и открыть пункт «Интернет». В блоке «Дополнительные настройки» будет указан параметр MTU в роутере. После изменения параметров нажмите на кнопку «Сохранить». Новые настройки вступят в силу после перезагрузки роутера.

D-Link

Для настройки максимального размера блока данных откройте раздел «Сеть» подпункт «WAN». Выберите используемое подключение к интернету.

В появившемся списке настроек найдите пункт «MTU».

Zyxel

1. Откройте раздел «Интернет» и откройте вкладку «Подключения». Выберите активное подключение или создайте новое.
2. Найдите параметр «Размер MTU». Введите свое значение.
3. Нажмите на кнопку «Применить» для сохранения параметров.

Keenetic

Чтобы изменить параметр MTU:

1. В разделе «Интернет» откройте вкладку «Проводной».
2. Найдите блок «Аутентификация у провайдера (PPPoE / PPTP / L2TP)» или «Параметры IP и DNS».
3. Откройте дополнительные настройки. Найдите пункт «Размер MTU».

Netis

Нажмите на кнопку Advanced.

Откройте меню «Сеть». Выберите подпункт «Wan».

Чтобы поставить значение MTU в роутере Netis, откройте расширенные настройки WAN-соединения.

Tenda

Откройте раздел «Системные настройки». Найдите там пункт «Настройки WAN».

В открывшемся окне на первой строчке находится «Максимальный размер передаваемых пакетов». Его нужно уменьшить или увеличить.

В роутерах Tenda с обновленной прошивкой нужные настройки расположены в разделе «Administration».

Upvel

Откройте раздел «Настройки», выберите там «Интерфейс WAN».

Mercusys

Откройте меню «Расширенные настройки», перейдите в пункт «Настройки WAN».

Настройка на компьютере

Поменять MTU в Windows 7, 10 можно за несколько минут.

Пошагово процесс выглядит так:

1. Определите текущую величину МТУ. Запустите командную строку. Введите команду «netsh interface ipv4 show subinterfaces». На экране появится таблица, в которой видно, что значение параметра 1500.
2. Установите новое значение максимального размера передаваемых пакетов. Для этого введите команду «netsh interface ipv4 set subinterface “Ethernet” mtu=1300 store=persistent», где 1300 – новая величина передаваемого блока данных.
3. Проверить ввод новых настроек. Необходимо снова ввести команду «netsh interface ipv4 show subinterfaces». Проверка считается успешной, если значение изменилось на 1300. Если значение осталось прежним, то снова введите команду из пункта 2.

После сохранения этих настроек с компьютера будут отправляться пакеты, максимальный размер которых ограничен на IP-уровне 1300 байтами. Но на MAC-уровне их величина будет равна 1314 байт. Отправка пакетов данных большего размера осуществляться не будет.

В ОС семейства Linux тоже можно изменить МТУ. Для этого запустите консоль комбинацией Ctrl+Alt+F1.

Дальнейший порядок действий:

1. Определите величину МТУ с помощью команды ip link.
2. Установите новое значение максимального передаваемого блока данных с помощью команды «ip link set dev eth0 mtu 1200», где 1200 – нужный размер МТУ.

С помощью команды происходит временная замена значения максимальной величины передаваемых пакетов на 1200. После перезагрузки восстановится значение по умолчанию. Для того, чтобы сделать новую величину постоянной, отредактируйте файл /etc/network/interfaces. К описанию нужного интерфейса (eth0) добавьте отдельной строкой mtu 1200.

После сохранения настроек выполните команду ifdown $eth0 && ifup $eth0, где eth0 – наименование интерфейса.

Что будет, если установить некорректное значение

Если на маршрутизаторе поменять значение МТУ на некорректное, возникнут проблемы с интернетом. При маленьком размере пакетов во время загрузки некоторых сайтов будут появляться ошибки, увеличится пинг. Установить значение МТУ больше стандартного не позволит прошивка роутера. Ограничение на максимальный размер пакета данных есть во всех современных модемах и маршрутизаторах.

Если пользователь все-таки сможет установить большой размер параметра, интернет работать не будет.

Когда постоянно происходят сбои при подключении к интернету, многие идут на решительные меры. Они меняют роутер, меняют провайдера. Одна из причин возможных неполадок – не корректно выставленное значение MTU. Давайте разберемся, что это такое и как его правильно выставить.

MTU в роутере что это

Значение MTU (Maximum Transmission Unit) указывает, какого максимального размера пакеты отправляет устройство. Измеряется в байтах. То есть, если на роутер пришел блок данных большего размера, то он его нарежет на несколько пакетов (фрагментирует). Эти пакеты будут идти по сети, и если встретится на их пути маршрутизатор, который посчитает их слишком большими, он тоже их нарежет. Когда они достигнут последнего маршрутизатора, он, в свою очередь, перед отправкой на компьютер получателя, будет из фрагментированных пакетов собирать в исходные.

Все эти манипуляции по нарезке и сборке пакетов трудоемки. Соответственно, желательно выставлять оптимальное значение MTU на роутере.

Так как данные в каждом пакете оборачиваются служебными заголовками, то чем более длинные пакеты используются, тем меньше затрат на заголовки. В связи с этим желательно выставлять максимальный размер MTU, при котором пакеты не будут нарезаться на последующих узлах сети.

Какой MTU поставить на роутере

Самый простой способ, это обратиться в службу поддержки провайдера (написать письмо, позвонить). Скорее всего, они подскажут актуальное значение. Но через некоторое время, провайдер может все переконфигурировать. Хотя это случается достаточно редко, но если вдруг начали возникать сбои, вполне вероятно, что следует уточнить правильность выставленного MTU.

Второй вариант, это найти оптимальный размер с помощью команды ping, отправляя пакеты, в которых установлено, что их нельзя фрагментировать. Пинговать следует удаленный ресурс, например, сайт или сервер провайдера.

Можно так же проверить наиболее посещаемые ресурсы в интернете: игровые сервера, сервера с которых смотрите фильмы, используемые IP телефоном.

Пример команды «ping -f -l 1472 yandex.ru», здесь:

• 1472 – это количество отправляемых байт данных. Следует учитывать, что помимо данных, будет отправлен еще и заголовок, который составляет 28 байт (IP заголовок 20 + ICMP заголовок 8 = 28). Следовательно, в итоге размер пакета будет составлять 1472+28=1500 (байт), стандартный размер максимального стандартного Ethernet пакета. Есть правда пакеты большего размера, называемые jumbo-кадрами.
• yandex.ru – это доменное имя сервера, на который будем отправлять команды, его можно поменять на IP адрес сервера провайдера. Можно поэкспериментировать с разными IP-адресами.

В итоге, выполнив такую команду, мы определим, требуется ли фрагментация пакета для доставки его к получателю.

Для примера, допустим, что поставщик услуг не пропускает пакеты, размер которых превышает 1024 байта. Тогда настройка выглядела бы следующим образом.

Запускаем командную строку (это классическое приложение Windows, найти его можно, например, в поиске набрав «Командная строка»). И выполняем команды.

Здесь значении данных 997 байт, размер пакета 997+28=1025 байт, пакет не может быть доставлен без фрагментации.

Здесь значении данных 996 байт, размер пакета 996+28=1024 байт, пакет доходит до получателя без фрагментации.

Таким образом, изменяя размер отправляемого блока данных, мы можем вычислить DMTU – максимальный размер блока данных, который доставляется без фрагментации.  Например, если команда ping проходит без фрагментации со значением 996. При попытке отправить команду со значением 997 получаем ответ: «Требуется фрагментация пакета, но установлен запрещающий флаг». Тогда мы рассчитываем параметр DMTU следующим образом: 996 байт данных + 28 байт IP заголовка = 1024 байта. Максимальный размер блока данных, который не будет фрагментирован, составит 1024 байта. Это значение и следует задать на маршрутизаторе, как размер MTU.

Как поменять MTU на роутере

Подключаемся к маршрутизатору через интернет браузер. Выставляем новый размер MTU. Затем сохраняем настройки.

Например, при использовании TP-Link, заходим в пункт «Сеть», там подпункт «WAN». Не забываем нажать после этого кнопку «Сохранить».

После изменения значений, можно проверить, насколько изменилась скорость скачивания файлов большого размера из интернета.

Настройка MTU на компьютере

Для увеличения производительности, чтобы на маршрутизатор не приходили слишком большие пакеты, возможна настройка MTU на оборудовании. В частности, можно выставить размер MTU на персональном компьютере, требуется воспользоваться командной строкой, запущенной от имени администратора:

1. Определим текущее значение MTU. В командной строке выполнить команду «netsh interface ipv4 show subinterfaces». В строке ответа напротив Ethernet видим, что текущий параметр MTU, составляет 1500
2. Установим новое значение. В командной строке следует выполнить команду, например,  если необходимо заменить на 1024, то она будет выглядеть следующим образом: «netsh interface ipv4 set subinterface “Ethernet” mtu=1024 store=persistent»
3. Проверяем, что новое значение установилось

После данной установки на компьютере, с него будут отправляться пакеты, у которых максимальный размер на уровне IP будет 1024 байта, но на MAC уровне максимальный отправляемый блок данных будет размером 1038 байт (14 из них для заголовка MAC).

Большего размера пакеты не будут отправляться. То есть, если в настройках роутера рассчитан и правильно выставлен MTU 1024, то точно такой же MTU следует задать в настройках подключенного к нему компьютера.

Автоматическая настройка — PMTU discovery

Существуют режимы работы некоторых устройств, когда размер MTU уточняется во время подключения к удаленному серверу (PMTU discovery). Алгоритм такой же, как и тот, которым пользовались при настройке MTU на роутере. В начале работы устройство отправляет блоки данных разного размера, пытаясь определить максимальный размер пакета, который дойдет без фрагментации.

В этом алгоритме есть одна проблема, называемая «MTU Discovery Black Hole». Она возникает в случае, когда администраторы сетей, чтобы избежать возможных атак на их сервера, запрещая маршрутизаторам  передачу ICMP, в частности которые используются при команде ping.

Так конечно не корректно действовать. Устройство, не получив ответа на запрос не может продолжить работать.

Время на прочтение
7 мин

Количество просмотров 295K

Maximum transmission unit (MTU) это максимальный объём данных, который может быть передан протоколом за одну итерацию. К примеру, Ethernet MTU равняется 1500, что означает, что максимальный объём данных, переносимый Ethernet фреймом не может превышать 1500 байт (без учёта Ethernet заголовка и FCS — Рис. 1).

Рис. 1

Давайте пробежимся с MTU по уровням OSI:

Layer 2.

Ethernet MTU является частным случаем Hardware MTU. Определение Hardware MTU вытекает из общего определения:
Hardware MTU — это максимальный размер пакета, который может быть передан интерфейсом за одну итерацию (по крайней мере значение указано в спецификациях устройства – по факту некоторые чипсеты поддерживают передачу больших размеров пакетов, чем заявлено). Поэтому если взглянуть на рисунок 1 в отрыве от Ethernet, то получим следующее:

Рис. 2

Замечание: Однако и тут не обойтись без оговорки. Как вы видите, HW MTU (Ethernet MTU в частности) не включает заголовок L2 в себя. Однако это справедливо для IOS и IOS XE, но для IOS XR и JunOS заголовок L2 включен в размер HW MTU – Рис. 3. Эта особенность может привезти к проблемам при установке OSPF neighborship между платформами под управлением IOS(XE) и IOS XR (OSPF требует совпадения MTU в Hello пакетах). Поэтому, при конфигурации MTU для Ethernet интерфейсов, на стороне IOS XR MTU должно быть на 14 байт больше (12 байт src mac+dst mac и 2 байт EtherType). К примеру, MTU в 1500 в Cisco IOS эквивалентно MTU в 1514 для IOS XR.

Рис. 3

Конфигурация и проверка.

Для того что бы изменить MTU на маршрутизаторах под управлением Cisco IOS используется команда интерфейс уровня:

R01(config)#interface gigabitEthernet 5/1 
R01(config-if)#mtu 1532
R01(config-if)#exit

Проверяем:

R01#show interfaces gigabitEthernet 5/1
GigabitEthernet5/1 is up, line protocol is up (connected)
  Hardware is C6k 1000Mb 802.3, address is 0008.e3ff.fde0 (bia 0008.e3ff.fde0)
  Description: -- --
  MTU 1532 bytes, BW 1000000 Kbit, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 82/255, rxload 20/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Full-duplex, 1000Mb/s, media type is LH
..... OUTPUT OMITTED

И

R01#show run interface gigabitEthernet 5/1
interface GigabitEthernet 5/1
 description -- --
 no switchport
 mtu 1532
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
end

Layer3.

IP MTU определяет максимальный размер пакета с IP заголовком, который может быть передан на данном интерфейсе не прибегая к фрагментации. Зависимость между IP MTU и HW MTU описывается следующей формулой:
IP MTU ≤ HW MTU
Соответственно, когда на интерфейс попадает пакет, превосходящий установленное IP MTU, пакет либо подвергается фрагментации, либо, в случае установленного флага DF (DO NOT Fragment) в IP заголовке, дискардится, а устройство может сгенерировать ICMP сообщение Fragmentation Needed, используемое в механизме path MTU discovery (о нём позже), и отправить его назад отправителю исходного пакета.

Конфигурация и проверка.

Для изменения IP MTU на маршрутизаторах под управлением Cisco IOS используется команда интерфейс уровня:

R01(config)#interface gigabitEthernet 5/1 
R01(config-if)#ip mtu 1532
R01(config-if)#exit

Проверяем:

show interfaces gigabitEthernet 5/1
  GigabitEthernet 5/1is up, line protocol is up
  Internet address is 192.168.1.1/24
  Broadcast address is 255.255.255.255
  Address determined by non-volatile memory
  MTU is 1532 bytes
  Helper address is not set
  Directed broadcast forwarding is disabled
  Multicast reserved groups joined: 224.0.0.5 224.0.0.2
  Outgoing access list is not set
  Inbound  access list is not set
..... OUTPUT OMITTED

И

R01#show run interface gigabitEthernet 5/1
interface GigabitEthernet 5/1
 description -- --
 no switchport
 mtu 1532
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
 no ip redirects
 no ip unreachables
 no ip proxy-arp
end

Вот те раз. Команда ip mtu не видна в show run. Да тут есть интересный нюанс – если ip mtu совпадает с hw mtu, то в выводе show run будет отображаться только hw mtu. Если значения разные то отображаются оба.

Layer 4.

TCP Maximum Segment Size (MSS) определяет максимальный размер TCP сегмента (

без TCP заголовка!

), который может быть использован (отправлен/принят) в ходе TCP сессии. Анонс (именно анонс, не хендшейк) размеров TCP MSS происходит во время установки TCP сессии – принимающая сторона анонсирует стороне отправляющей какой размер TCP сегмент она может принять. Соответственно размер TCP MSS может различаться в рамках одной TCP сессии в зависимости от направления.

Рис. 4

Сторона, производящая анонс, высчитывает значение TCP MSS для себя по следующей формуле:
TCM MSS = (IP MTU – [IPHDR + TCPHDR])

Конфигурация.

Тут у нас возможны два сценария – маршрутизатор является транзитным или участником TCP сессии.
1) Транзитное устройство:
Для предотвращения дропа пакетов промежуточным устройством в случае наличия линка с малым MTU, маршрутизатор будет прослушивать TCP SYN пакеты и подменять значения MSS анонсируемые конечным устройством. Что приведет к отправке пакетов меньшей величины конечным устройством и вуаля – проблема с дропами на линке с малым MTU упреждена.

R01(config)#interface gigabitEthernet 5/1 
R01(config-if)#ip tcp adjust-mss?
<500-1460>  Maximum segment size in bytes

2) Терминирующее устройство:
Здесь всё просто – маршрутизатор является участником TCP сессии и мы можем установить принудительно, размер MSS который он будет анонсировать.

R01(config)#ip tcp mss?
<0-10000>  MSS

Кажется всё? Нет, не всё. Вспоминаем про MPLS. Вспоминаем… Закончили вспоминать, переходим к рассмотрению.

Layer 2,5. MPLS.

Рис. 5

MPLS MTU определяет максимальный размер маркированного (кто знает как лучше переводиться Labeled прошу подсказать в комментах) IP пакета. В случае, если размер маркированного пакета превышает MPLS MTU, то пакет либо фрагментируется, либо, при наличии установленного в IP заголовка флага с DF bit, дропается (пока логика как и при превышении IP MTU), с возможной отправкой ICMP сообщения Fragmentation Needed.

Замечание: Вот тут дела обстоят немного по другому, по сравнению c IP MTU. В MPLS сети промежуточный узел может и не иметь маршрута к отправителю пакета, поэтому вместо того что бы слать ICMP сообщение отправителю напрямую, оно инкапсулируется с тем же стеком меток (label stack), что и исходный пакет, и отправляется по его же пути следования. Достигая Egress LSR (конечного MPLS маршрутизатора для данного LSP – за ним уже IP сеть без меток), который знает ip маршруты к узлу отправителя, ICMP сообщение Fragmentation Needed «разворачивается» им, инкапсулируется необходимыми заголовками и отправляется назад в MPLS сеть к отправителю оригинального пакета. Поведение аналогично с TTL Expired, да и в целом скорее относиться к теме MPLS, а не MTU. Поэтому кто не знаком с процессом — www.google.kg/?gws_rd=ssl#q=mpls+ttl+expired

Что здесь ещё интересного? MPLS MTU может быть больше HW MTU (поэтому на Рис. 3 HW MTU частично обозначено пунктиром). При этом IOS выдаст варнинг, но в большинстве случаев будет работать (зависит от чипсета интерфейса) и успешно пропускать по крайней мере baby-giant фреймы. А в иной раз можно получить дроп пакетов, повреждение данных, и сто лет без урожая.

Конфигурация и проверка.

R01(config)#interface gigabitEthernet 5/1 
R01(config-if)#mpls mtu 1540
R01(config-if)#exit

Проверяем:

R01#show mpls interfaces gigabitEthernet 5/1 detail 
Interface gigabitEthernet 5/1:
        IP labeling enabled (ldp):
          Interface config
        LSP Tunnel labeling not enabled
        BGP labeling not enabled
        MPLS operational
        MTU = 1540

Замечание: MPLS MTU отображается в running конфиге, также как и IP MTU — только в случае, если значение отличается от HW MTU. Но, в отличие от IP MTU, любое изменение HW MTU меняет значение MPLS MTU до значения HW MTU (IP MTU это действие не меняет).

MTU на коммутаторах Cisco.

Коммутаторы не поддерживают выставление MTU на каждом интерфейсе в отдельности (речь о switchport`ах и Vlan интерфейсах, для multilayer коммутаторов с routed портами применимы настройки аналогичные маршрутизаторам).Изменить текущие настройки MTU для портов коммутатора можно 3-мя спосабами, применимыми в зависимости от типа порта:

• SW01(config)#system mtu 1600 — изменение L2 MTU на FastEthernet портах
• SW01(config)#system mtu jumbo 1600 — изменение L2 MTU на GigabitEthernet и Ten GigabitEthernet портах
• SW01(config)#system mtu routing 1600 — изменение L3 MTU на маршрутизируемых интерфейсах

Проверяем:

SW01#show system mtu

System MTU size is 1600 bytes
System Jumbo MTU size is 1600 bytes
Routing MTU size is 1600 bytes

На заметку администратору.

Так как основным методом проверки MTU и по сей день является команда PING, с выставленным df-bit и рамером пакета, приведу в заключение пару полезных триков:

1) Для того, что бы найти минимальный MTU (забавное сочетание) на сети можно использовать расширенную команду ping, причём как c конечных станций/серверов так и с оборудования Cisco. Пропингуем с маршрутизатора R01 маршрутизатор R02 с выставленным df-bit, c начальным размером пакета в 1000 байт, конечным 1500 байт, и шагом 100 байт. Кол-во повторений 2.

R01#ping
Protocol [ip]:
Target IP address: 192.168.12.2
Repeat count [5]: 2
Datagram size [100]:
Timeout in seconds [2]:
Extended commands [n]: y
Source address or interface: 192.168.12.1
Type of service [0]:
Set DF bit in IP header? [no]: y
Validate reply data? [no]:
Data pattern [0xABCD]:
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]:
Sweep range of sizes [n]: y
Sweep min size [36]: 1000
Sweep max size [18024]: 1500
Sweep interval [1]: 100
Type escape sequence to abort.
Sending 12, [1000..1500]-byte ICMP Echos to 192.168.12.2, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 192.168.12.1
Packet sent with the DF bit set
!!!!..!!!!..
Success rate is 66 percent (8/12), round-trip min/avg/max = 4/24/56 ms

Как видите, проходит только 6 ICMP пакетов размером 1000, 1100, 1200, 1300 байт
Начиная с 1400 байт и выше пакеты не проходят. Следовательно, минимальное MTU между двумя точками — 1300 и 1400, что можно уточнить ещё за несколько циклов, ужимая диапазон и умешьшая шаг.

2) Частая проблема возникающая при взаимодействии сетевых и системных администраторов — с конечного устройства проходят пакеты одного размера, с ближнего к нему сетевого устройства большего размера. Причина лежит в том, что операционные системы (в частности Windows), когда вы задаёте размер пакета команде ping, воспринимают это значение как чистый paiload — без заголовков ICMP и IP, т.е. при указании ping 192.168.1.2 -l 100 система будет генерировать пакеты величиной 128 байт, а не 100 (8 байт ICMP заголовок и 20 байт IP). При указании же размера ICMP пакета на сетевом оборудовании Cisco указываемый вами размер включает уже оба заголовка. Поэтому на дефолтном Ethernet линке пинги с Windows OS (к примеру) покажут 1472 байт максимальный размер пакета проходящий без фрагментации, а Cisco 1500 байт. JunOS, кстати ведет себя также как и операционные системы (не включает заголовки)

На этом всё. Есть ещё в закромах старый драфт статьи по размерам фреймов и их эволюции, где описаны понятия Jumbo Frame, Baby-Giant Frame, встречающиеся в этой статье. Если посчитаете нужным, могу доработать и выложить и её.

From Wikipedia, the free encyclopedia

In computer networking, the maximum transmission unit (MTU) is the size of the largest protocol data unit (PDU) that can be communicated in a single network layer transaction.^[1] The MTU relates to, but is not identical to the maximum frame size that can be transported on the data link layer, e.g., Ethernet frame.

Larger MTU is associated with reduced overhead. Smaller MTU values can reduce network delay. In many cases, MTU is dependent on underlying network capabilities and must be adjusted manually or automatically so as to not exceed these capabilities. MTU parameters may appear in association with a communications interface or standard. Some systems may decide MTU at connect time, e.g. using Path MTU Discovery.

Applicability[edit]

MTUs apply to communications protocols and network layers. The MTU is specified in terms of bytes or octets of the largest PDU that the layer can pass onwards. MTU parameters usually appear in association with a communications interface (NIC, serial port, etc.). Standards (Ethernet, for example) can fix the size of an MTU; or systems (such as point-to-point serial links) may decide MTU at connect time.

Underlying data link and physical layers usually add overhead to the network layer data to be transported, so for a given maximum frame size of a medium, one needs to subtract the amount of overhead to calculate that medium’s MTU. For example, with Ethernet, the maximum frame size is 1518 bytes, 18 bytes of which are overhead (header and frame check sequence), resulting in an MTU of 1500 bytes.

Tradeoffs[edit]

A larger MTU brings greater efficiency because each network packet carries more user data while protocol overheads, such as headers or underlying per-packet delays, remain fixed; the resulting higher efficiency means an improvement in bulk protocol throughput. A larger MTU also requires processing of fewer packets for the same amount of data. In some systems, per-packet-processing can be a critical performance limitation.

However, this gain is not without a downside. Large packets occupy a slow link for more time than a smaller packet, causing greater delays to subsequent packets, and increasing network delay and delay variation. For example, a 1500-byte packet, the largest allowed by Ethernet at the network layer, ties up a 14.4k modem for about one second.

Large packets are also problematic in the presence of communications errors. If no forward error correction is used, corruption of a single bit in a packet requires that the entire packet be retransmitted, which can be costly. At a given bit error rate, larger packets are more susceptible to corruption. Their greater payload makes retransmissions of larger packets take longer. Despite the negative effects on retransmission duration, large packets can still have a net positive effect on end-to-end TCP performance.^[2]

Internet protocol[edit]

The Internet protocol suite was designed to work over many different networking technologies, each of which may use packets of different sizes. While a host will know the MTU of its own interface and possibly that of its peers (from initial handshakes), it will not initially know the lowest MTU in a chain of links to other peers. Another potential problem is that higher-level protocols may create packets larger than even the local link supports.

IPv4 allows fragmentation which divides the datagram into pieces, each small enough to accommodate a specified MTU limitation. This fragmentation process takes place at the internet layer. The fragmented packets are marked so that the IP layer of the destination host knows it should reassemble the packets into the original datagram.

All fragments of a packet must arrive for the packet to be considered received. If the network drops any fragment, the entire packet is lost.

When the number of packets that must be fragmented or the number of fragments is great, fragmentation can cause unreasonable or unnecessary overhead. For example, various tunneling situations may exceed the MTU by very little as they add just a header’s worth of data. The addition is small, but each packet now has to be sent in two fragments, the second of which carries very little payload. The same amount of payload is being moved, but every intermediate router has to forward twice as many packets.

The Internet Protocol requires that hosts must be able to process IP datagrams of at least 576 bytes (for IPv4) or 1280 bytes (for IPv6). However, this does not preclude link layers with an MTU smaller than this minimum MTU from conveying IP data. For example, according to IPv6’s specification, if a particular link layer cannot deliver an IP datagram of 1280 bytes in a single frame, then the link layer must provide its own fragmentation and reassembly mechanism, separate from the IP fragmentation mechanism, to ensure that a 1280-byte IP datagram can be delivered, intact, to the IP layer.

MTUs for common media[edit]

In the context of Internet Protocol, MTU refers to the maximum size of an IP packet that can be transmitted without fragmentation over a given medium. The size of an IP packet includes IP headers but excludes headers from the link layer. In the case of an Ethernet frame this adds an overhead of 18 bytes, or 22 bytes with an IEEE 802.1Q tag for VLAN tagging or class of service.

The MTU should not be confused with the minimum datagram size that all hosts must be prepared to accept. This is 576 bytes for IPv4^[3] and of 1280 bytes for IPv6.^[4]

Media for IP transport	Maximum transmission unit (bytes)	Notes
Internet IPv4 path MTU	At least 68,[5] max of 64 KiB[6]	Systems may use Path MTU Discovery[7] to find the actual path MTU. Routing from larger MTU to smaller MTU causes IP fragmentation.
Internet IPv6 path MTU	At least 1280,[8] max of 64 KiB, but up to 4 GiB with optional jumbogram[9]	Systems must use Path MTU Discovery[10] to find the actual path MTU.
X.25	Minimal 576 (sending) or 1600 (receiving)[11]
Ethernet v2	1500[12]	Nearly all IP over Ethernet implementations use the Ethernet II frame format.
Ethernet with LLC and SNAP	1492[13]
Ethernet jumbo frames	1501 – 9202[14] or more[15]	The limit varies by vendor. For correct interoperation, frames should be no larger than the maximum frame size supported by any device on the network segment.[16] Jumbo frames are usually only seen in special-purpose networks.
PPPoE v2	1492[17]	Ethernet II MTU (1500) less PPPoE header (8)
DS-Lite over PPPoE	1452	Ethernet II MTU (1500) less PPPoE header (8) and IPv6 header (40)
PPPoE jumbo frames	1493 – 9190 or more[18]	Ethernet Jumbo Frame MTU (1501 — 9198) less PPPoE header (8)
IEEE 802.11 Wi-Fi (WLAN)	2304[19]	The maximum MSDU size is 2304 before encryption. WEP will add 8 bytes, WPA-TKIP 20 bytes, and WPA2-CCMP 16 bytes.
Token Ring (802.5)	4464
FDDI	4352[7]

Ethernet maximum frame size[edit]

The IP MTU and Ethernet maximum frame size are configured separately. In Ethernet switch configuration, MTU may refer to Ethernet maximum frame size. In Ethernet-based routers, MTU normally refers to the IP MTU. If jumbo frames are allowed in a network, the IP MTU should also be adjusted upwards to take advantage of this.

Since the IP packet is carried by an Ethernet frame, the Ethernet frame has to be larger than the IP packet. With the normal untagged Ethernet frame overhead of 18 bytes, the Ethernet maximum frame size is 1518 bytes. If a 1500 byte IP packet is to be carried over a tagged Ethernet connection, the Ethernet frame maximum size needs to be 1522 due to the larger size of an 802.1Q tagged frame. 802.3ac increases the standard Ethernet maximum frame size to accommodate this.

Path MTU Discovery[edit]

The Internet Protocol defines the path MTU of an Internet transmission path as the smallest MTU supported by any of the hops on the path between a source and destination. Put another way, the path MTU is the largest packet size that can traverse this path without suffering fragmentation.

Path MTU Discovery is a technique for determining the path MTU between two IP hosts, defined for both IPv4^[20] and IPv6^[21]. It works by sending packets with the DF (don’t fragment) option in the IP header set. Any device along the path whose MTU is smaller than the packet will drop such packets and send back an ICMP Destination Unreachable (Datagram Too Big) message which indicates its MTU. This information allows the source host to reduce its assumed path MTU appropriately. The process repeats until the MTU becomes small enough to traverse the entire path without fragmentation.

Standard Ethernet supports an MTU of 1500 bytes and Ethernet implementation supporting jumbo frames, allow for an MTU up to 9000 bytes. However, border protocols like PPPoE will reduce this. Path MTU Discovery exposes the difference between the MTU seen by Ethernet end-nodes and the Path MTU.

Unfortunately, increasing numbers of networks drop ICMP traffic (for example, to prevent denial-of-service attacks), which prevents path MTU discovery from working. Packetization Layer Path MTU Discovery^[22][23] is a Path MTU Discovery technique which responds more robustly to ICMP filtering. In an IP network, the path from the source address to the destination address may change in response to various events (load-balancing, congestion, outages, etc.) and this could result in the path MTU changing (sometimes repeatedly) during a transmission, which may introduce further packet drops before the host finds a new reliable MTU.

A failure of Path MTU Discovery carries the possible result of making some sites behind badly configured firewalls unreachable. A connection with mismatched MTU may work for low-volume data but fail as soon as a host sends a large block of data. For example, with Internet Relay Chat a connecting client might see the initial messages up to and including the initial ping (sent by the server as an anti-spoofing measure), but get no response after that. This is because the large set of welcome messages sent at that point are packets that exceed the path MTU. One can possibly work around this, depending on which part of the network one controls; for example one can change the MSS (maximum segment size) in the initial packet that sets up the TCP connection at one’s firewall.

In other contexts[edit]

MTU is sometimes used to describe the maximum PDU sizes in communication layers other than the network layer.

• Cisco Systems and MikroTik use L2 MTU for the maximum frame size.^[24][25]
• Dell/Force10 use MTU for the maximum frame size.^[26]
• Hewlett-Packard used just MTU for the maximum frame size including the optional IEEE 802.1Q tag.^[27]
• Juniper Networks use several MTU terms: Physical Interface MTU (L3 MTU plus some unspecified protocol overhead), Logical Interface MTU (consistent with IETF MTU) and Maximum MTU (maximum configurable frame size for jumbo frames).^[28]

The transmission of a packet on a physical network segment that is larger than the segment’s MTU is known as jabber. This is almost always caused by faulty devices.^[29] Network switches and some repeater hubs have a built-in capability to detect when a device is jabbering.^[30][31]

References[edit]

External links[edit]

• Marc Slemko (January 18, 1998). «Path MTU Discovery and Filtering ICMP». Archived from the original on August 9, 2011. Retrieved 2007-09-02.
• Tweaking your MTU / RWin for Orange Broadband Users
• How to set the TCP MSS value using iptables
• mturoute – a console utility for debugging mtu problems