MTU

MTU, то есть максимальный размер передаваемого блока, обозначает максимальное количество байтов в одном пакете сети. Он определяет максимальный объем данных, который отправитель может включить в пакет. Если MTU превышает диапазон, поддерживаемый получателем или промежуточным узлом, пакет может быть разделен или потерян, что увеличивает нагрузку на сеть. И наоборот, если установить слишком малое значение MTU, эффективность передачи данных снизится.

Важность MTU

В сети информация передается в виде пакетов, и оптимальный размер пакета помогает повысить эффективность передачи. Более крупные пакеты могут содержать больше полезных данных, что делает обмен данными более эффективным. Однако слишком большие пакеты также приводят к увеличению задержек передачи и вероятности ошибок, а также к росту затрат на повторную передачу. Меньшие пакеты уменьшают объем отдельных передаваемых пакетов, но требуют обработки большего их количества, что повышает требования к вычислительной мощности устройства. Поэтому с помощью настройки MTU можно оптимизировать размер сетевых пакетов и повысить эффективность пересылки.

Почему размер MTU в Ethernet обычно устанавливается равным 1500 байтам?

Согласно RFC, стандартный MTU Ethernet составляет 1500 байт. Ранние сети Ethernet работали в режиме общего канала, и длина кадров должна была составлять от 64 до 1518 байт для поддержки механизмов множественного доступа с прослушиванием несущей и обнаружением конфликтов. минимальная длина в 64 байта обеспечивала обнаружение наиболее серьезных конфликтов, а максимальная длина в 1518 байт не позволяла длинным кадрам блокировать другие службы. Поэтому кадры Ethernet сохраняются в пределах этого диапазона.

Максимальный размер кадра Ethernet составляет 1518 байт и включает заголовок размером 14 байт, концевую часть размером 4 байта и IP-пакет верхнего уровня размером 1500 байт. Этот размер 1500 байт соответствует значению MTU по умолчанию. Протокол сетевого уровня определяет необходимость сегментации пакетов на основе MTU; если размер одного IP-пакета превышает MTU, перед передачей он сегментируется для обеспечения совместимости.

Настройка правильного MTU

При настройке сети разные производители или разные модели одного производителя могут использовать различные определения MTU и механизмы сегментации, и такие различия часто приводят к проблемам, таким как сбой взаимодействия протоколов, невозможность доступа к веб-сайтам или каналам связи, а также задержки в играх. Поэтому особенно важно правильно настроить MTU.

Основной принцип заключается в том, что интерфейсы Ethernet взаимосвязанных устройств уровня 3 должны поддерживать одинаковый MTU. Кроме того, необходимо учитывать влияние инкапсуляции на размер пакета в различных случаях. Например, при инкапсуляции меток MPLS каждая метка добавляет 4 байта служебных данных, из-за чего длина пакета может превысить максимальные ограничения канального уровня, что может привести к проблемам с пересылкой.

Рекомендации по настройке MTU для магистральных, городских сетей и сетей доступа

Для обеспечения надлежащей работы магистральных сетей, сетей metropolitan area network (MAN) и сетей доступа значение MTU должно быть значительно выше значения по умолчанию в 1500 байт. Многие высокопроизводительные маршрутизаторы и коммутаторы поддерживают пакеты размером более 9000 байт. Однако многие устройства разных производителей по-прежнему устанавливают MTU равным 1500 байтам. Из-за возможного использования протоколов маршрутизации, требующих согласования MTU (например, OSPF и IS-IS), устройства разных производителей при взаимном подключении должны иметь одинаковые значения MTU. Поэтому рекомендуется установить MTU на большее значение, соответствующее стандартам сети и оператора связи, чтобы обеспечить совместимость устройств.

Рекомендации по настройке MTU для локальных сетей, включая центры обработки данных

Настройки MTU в крупных сетях центров обработки данных не являются единообразными. По мере внедрения новых технологий проблемы с MTU становятся очевидными. Например, различные технологии туннелирования (например, VPLS, VXLAN и т. д.) широко используются для расширения уровня 2, и после инкапсуляции эти технологии создают пакеты увеличенного размера. Отсутствие единого планирования MTU может привести к снижению эффективности передачи данных и даже повлиять на работу бизнеса. Поэтому при построении сети центра обработки данных рекомендуется устанавливать MTU на большее значение, которое поддерживается оборудованием каждого производителя.