Informasjon i datanettverk overført i form av små dannede blokker med data (med andre ord pakker). Hver pakke inneholder, i tillegg til informasjonen som sendes, også tjenestedata som utgjør den såkalte overskriften til pakken. Disse tjenestedataene er nødvendige for å bestemme integriteten til dataene som brukes av versjonen nettverksprotokoller etc. I dette tilfellet er størrelsen på den nyttige datablokken begrenset til et visst antall byte. Dette gjøres for å redusere sannsynligheten for tap av informasjon og redusere tiden for å sende pakken på nytt i tilfelle tilkoblingsproblemer.
MTU - hvaDette?
MTU (fra engelsk Maximum overføringsenhet) er den maksimale mengden data som overføres over nettverket uten ytterligere fragmentering (i én pakke). All informasjon som overskrider MTU-verdien blir automatisk delt inn i små datablokker før den sendes over nettverket. Mulige MTU-verdier avhenger av typen nettverkstilkobling du bruker. Så når du bruker PPoE (hovedsakelig med ADSL og lignende teknologier) maksimal verdi MTU-parameteren er 1492 byte (standard 1500 byte for Ethernet minus åtte byte med overskrifter), og når ved hjelp av Wi-Fi MTU kan være opptil 2304 byte.
I moderne OS optimal verdi MTU beregnes ofte av systemet selv eller hentes fra ruterinnstillingene (vanligvis settes MTU-verdien i seksjonen WAN-nettverk enhetsinnstillinger). Hvis det ikke er problemer med å få tilgang til Internett, verdien MTU er bedre ikke forandre. Men hvis det er kommunikasjonsproblemer og du mistenker at de kan skyldes fragmentering nettverkspakker, prøv å endre MTU-verdien.
Dette kan gjøres ikke bare ved å endre de tilsvarende innstillingene til ruteren, men også ved hjelp av midler operativsystem. Før du endrer MTU, er det nødvendig å beregne den optimale verdien av denne parameteren. La oss fortelle deg hvordan det er gjort.
Beregn verdienMTU
Du kan finne den optimale MTU-verdien ved å bruke den gode gamle ping-kommandoer. Anta at vi definerer verdien av denne parameteren for Kablet tilkobling. Åpne kommandoen Windows-streng og skriv følgende kommando:
ping www.google.com -f -l 1472
I Linux kommando har vanligvis formen ping -M do -s 1472 www.google.com, og på macOS ping -D -s 1472 www.google.com (på noen versjoner av systemer kan nøklene være forskjellige, vi anbefaler at du refererer til man ping hvis kommandoen ikke fungerer). I denne saken vi sender 1472-byte pakker til www.google.com og vi tillater ikke datafragmentering. Hvis pakker av denne størrelsen ikke kan sendes, vil kommandoen rapportere at pakkefragmentering er nødvendig. Kjør denne kommandoen på nytt flere ganger, og reduser pakkestørrelsen gradvis med 8-10 byte. Som et resultat, etter flere forsøk, vil du velge størrelsesverdien som dataene skal sendes til. Husk: hvis brukt trådløs tilkobling, kan pakkestørrelsen være større enn 1500 byte.
Husk den mottatte verdien og legg til 28 byte til den (lengde tjenesteoverskrifter). Den resulterende verdien er den optimale (eller nær optimal) MTU-verdien for nettverket ditt.
Stille inn verdienMTU
Nå vet du hvilken MTU-verdi du kan bruke i din hjemmenettverk. Vi forteller operativsystemet at det er nødvendig å bruke det (de følgende eksemplene illustrerer konfigurasjonen av et IPv4-nettverk).
I Windows åpner du en ledetekst med administratorrettigheter og kjører kommandoen:
netsh-grensesnitt ipv4 viser undergrensesnitt
En liste over alle nettverkstilkoblinger, deres navn og gjeldende MTU-størrelse vises på skjermen. Vi husker navnet på forbindelsen vi trenger og skriver følgende kommando:
netsh-grensesnitt ipv4 sett undergrensesnitt Ethernet mtu=1450 store=vedvarende
Her er Ethernet navnet på grensesnittet (kan være annerledes), 1450 er den valgte MTU-størrelsen. Dersom navnet består av flere ord, skal det angis i anførselstegn.
For å deaktivere automatisk tuning MTU kan du kjøre kommandoen:
netsh int tcp set global autotuninglevel=deaktivert
Slå på automatisk deteksjon MTU kan gjøres med samme kommando med parameteren autotuninglevel=normal.
Hvis du trenger å tilbakestille innstillingene til opprinnelige tilstand, kjør kommandoen:
netsh-grensesnitt ipv4 tilbakestilling
På Linux MTU-innstilling gjort med ip-kommandoen. La oss se gjeldende MTU-verdi:
$ ip link vis | grep mtu
# ip-lenkesett eth0 mtu 1450
Her er eth0 navnet på grensesnittet, det kan være annerledes på datamaskinen din. For at den valgte MTU-verdien skal brukes permanent ved hver pålogging, må du skrive verdien til filen /etc/network/interfaces, eller opprette en modul for systemd. Vi anbefaler at du refererer til dokumentasjonen for distribusjonen din for mer informasjon.
På macOS kan du se MTU-størrelsen for en0-tilkoblingen, og deretter angi parameterverdien i terminalen:
nettverksoppsett -getMTU no0
nettverksoppsett -setMTU en0 1450
Du kan også spesifisere MTU-størrelsen i ruterinnstillingene. I mange rutermodeller er den tilsvarende innstillingen plassert i WAN-delen. Mer detaljert informasjon kan fås fra nettsidene til produsenter av nettverksutstyr.
På manuell innstilling MTU, husk at det ikke anbefales å sette datablokkstørrelsen for liten for ikke å skape ekstra belastning på ruterprosessoren. Vi minner deg også igjen: Hvis nettverkstilkoblingen din fungerer som den skal, bør du ikke endre MTU-verdien. Innstillingene som er angitt av Internett-leverandøren eller ruterprodusenten er fine for de aller fleste brukere.
I det øyeblikket verten trenger å overføre data gjennom grensesnittet, refererer det til maksimal størrelse nyttig datablokk for én pakke Maksimal overføringsenhet, for å finne ut hvor mye data det kan passe inn i hver pakke. For eksempel har Ethernet-grensesnitt en standard MTU på 1500 byte, ikke inkludert Ethernet-overskriften eller traileren. Dette betyr at en vert som trenger å sende data over TCP vanligvis vil bruke de første 20 av disse 1500 bytene for IP-headeren, de neste 20 for TCP-headeren og de resterende 1460 bytene for nyttelasten. Innkapsling av dataene i pakker med maksimal størrelse som dette gir det mest effektive båndbreddeforbruket, samtidig som bruken av dataprotokolloverhead minimeres. Den optimale MTU-størrelsen er nøkkelen til effektiv bruk nettverksdataoverføringskanaler og redusere belastningen på nettverksutstyr.
Dessverre har ikke alle enheter på Internett samme maksimale MTU-størrelse. MTU kan variere avhengig av typen fysiske medier eller konfigurert innkapsling (for eksempel GRE-tunnelering eller IPsec-kryptering). Når en ruter bestemmer seg for å videresende en IPv4-pakke gjennom et grensesnitt og bestemmer at pakkestørrelsen overskrider grensesnittets MTU, MÅ ruteren dele pakken slik at den sendes som to (eller flere) separate deler, som hver ikke overskrider link MTU-grense mellom abonnenter. Fragmentering er ganske dyrt, både i ruterressurser og båndbreddebruk. Nye titler bør opprettes og festes til hvert fragment. I IPv6-protokollspesifikasjonen er pakkefragmentering fullstendig fjernet fra ruteren, men dette er et tema for en egen diskusjon.
Bestemme den optimale MTU-størrelsen til en datapakke
For å bruke kanalen på den mest effektive måten, må verter definere optimal størrelse MTU er minimum MTU blant alle noder på banen mellom verter. For eksempel, for to verter, hvor banen mellom disse består av 3 rutere med forskjellige maksimalt mulige pakkestørrelser: 1500, 800 og 1200 byte, må hver av sluttvertene godta den minste pakkestørrelsen på 800 byte for å unngå fragmentering.
Ikke fragmenter og destinasjon uoppnåelig, fragmentering nødvendig
Pakker kan bevege seg tilfeldig gjennom nettverk og det er ikke mulig å forhåndsberegne alle ruter og maksimale pakkestørrelser for hver tilkobling. RFC 1191 spesifiserer en metodikk for å bestemme MTU-størrelsen. Prosessen der en vert for en bestemt tilkobling kan oppdage en mindre MTU enn dets eget nettverksgrensesnitt støtter. To komponenter er nøkkelen: Don't Fragment (DF)-biten i IP-headeren og Destination Unreachable, Fragmentation Needed ICMP-meldingsunderkoden.
Å sette DF-biten på en IP-pakke forhindrer ruteren i å fragmentere når den oppdager en MTU som er mindre enn pakkestørrelsen. I stedet blir pakken droppet og avsender mottar en melding via ICMP om behovet for pakkefragmentering. I hovedsak indikerer ruteren at den må dele pakken for å sende den videre, men flagget Don't Fragment (DF) hindrer den i å gjøre det. RFC 1191 utvider ICMP-fragmentforespørselsmeldingen til å inkludere MTU-størrelsen for gjeldende tilkobling.
Nå som den maksimale pakkestørrelsen for en tilkobling er oppdaget, kan verten hurtigbufre denne verdien og generere påfølgende av passende størrelse. Merk at det å oppdage maksimal pakkestørrelse for en bestemt tilkobling er kontinuerlig prosess. Ved bruk dynamisk ruting og gjenoppbygging av ruten mellom avsender og mottaker, fortsetter verten periodisk å forsøke å sette DF-flagget for å oppdage ytterligere reduksjoner i pakkestørrelse. RFC 1191 lar deg også periodisk teste muligheten for å øke den maksimale pakkestørrelsen for hver rute, noen ganger ved å prøve å overføre en pakke som er større enn den hurtigbufrede. Hvis pakken er vellykket overført, økes verdien av pakkestørrelsesgrensen.
I datanettverk er begrepet maksimal overføring enhet (MTU) betyr den maksimale størrelsen på nyttelasten til én pakke (engelsk nyttelast), som kan overføres av protokollen uten fragmentering. Vanligvis er ikke protokollhoder inkludert i MTU, men på noen systemer kan noen protokollhoder være inkludert. Når folk snakker om MTU, mener de vanligvis protokoll. lenkelag nettverksmodell OSI.
Imidlertid kan dette begrepet også brukes på andre nivåer:
L1 - media mtu (full L2-ramme);
L2 - mtu, hw mtu, system mtu;
L3 - ip mtu (ip-header er tatt i betraktning), mtu-ruting;
L4 - tcp mss Off-system: tunnel mtu, vlan mtu, mpls mtu.
Grensen for maksimal rammestørrelse er pålagt av flere grunner:
For å redusere overføringstiden i tilfelle pakketap eller uopprettelig korrupsjon. Sannsynligheten for tap øker med økende pakkelengde.
Så når halv dupleks verten fungerte ikke i lang tid kanal (mellomrammegap brukes også til dette formålet).
Jo større pakken som sendes, desto lengre er ventetiden på at andre pakker skal sendes, spesielt på serielle grensesnitt. Derfor var en liten MTU aktuelt i tiden med trege oppringte forbindelser.
Liten størrelse og ytelse på nettverksbuffere for innkommende og utgående pakker. Men også store pupper også forringe ytelsen.
MTU-verdien bestemmes av standarden til den korresponderende protokollen, men kan overstyres automatisk for en spesifikk strøm (av PMTUD-protokollen) eller manuelt for ønsket grensesnitt. På noen grensesnitt kan standard MTU være satt lavere enn maksimalt mulig. MTU-verdien er som regel begrenset nedenfra av den minste tillatte rammelengden.
For et nettverk med høy ytelse er årsakene bak de innledende MTU-grensene utdaterte. I denne forbindelse ble Jumbo-rammestandarden med økt MTU utviklet for Ethernet.
Verten kjenner MTU-verdien for sitt eget (og muligens naboer) grensesnitt, men minimum MTU-verdi for alle nettverksnoder er vanligvis ukjent. Et annet potensielt problem er at protokollene er flere høy level kan lage pakker større størrelse støttes ikke av andre verter på nettverket.
Passasje av store pakker over nettverket med fragmentering. For å overvinne disse problemene støtter IP fragmentering, som gjør at et datagram kan brytes i mindre biter, hver liten nok til å passere uhindret gjennom noden som forårsaker fragmenteringen. Pakkefragmenter er merket slik at IP-en til målverten kan sette sammen fragmentene på nytt til det originale datagrammet. Ulempene med pakkefragmentering er hastighet.
Selv om fragmentering løser problemet med manglende samsvar mellom pakkestørrelser og MTU-verdier, reduserer det ytelsen betydelig. nettverksenheter. I denne forbindelse ble det foreslått i 1988 alternativ teknologi kalt Path MTU discovery (RFC 1191). Essensen av teknologien er at når du kobler to verter, settes parameteren DF (ikke fragmenter - ikke fragmenter), som forbyr pakkefragmentering. Dette forårsaker noden hvis MTU-verdi mindre størrelse pakke, avviser overføringen av pakken og sender ICMP-melding"fragmentering er nødvendig, men flagget for deaktivering av fragmentering (DF) er satt." Avsenderverten reduserer pakkestørrelsen og sender den på nytt. Denne operasjonen skjer til pakken er liten nok til å nå målverten uten fragmentering.
Imidlertid har denne teknologien også potensielle problemer. Noen rutere er konfigurert av administratorer til å blokkere ICMP-pakker fullstendig (dette er ikke veldig smart, men det kan være det mest enkel løsning flere sikkerhetsproblemer). Som et resultat, hvis pakkestørrelsen ikke samsvarer med MTU-verdien på bestemt område, blir pakken droppet, og avsenderverten kan ikke lære MTU-verdien og sender ikke pakken på nytt. Derfor er ikke forbindelsen mellom vertene etablert. Problemet kalles MTU Discovery Black Hole (RFC 2923), og protokollen er modifisert for å oppdage slike rutere.
Siden Windows (XP, 7, 8) automatisk velger den beste MTU (PMTU), i vårt tilfelle, trenger du bare å sørge for at denne tilkoblingen ikke er satt til en ikke-optimal fast verdi. Dette er forresten den mest optimale verdien å finne ut ganske enkelt ved å utføre et enkelt eksperiment. Åpne cmd.exe-konsollen og skriv inn kommandoen i den:
PING -f -l 1472 xxx.xxx.xxx.xxx
hvor xxx.xxx.xxx.xxx er Internett-leverandørens gateway-IP-adresse,
F deaktiverer pakkefragmentering,
L angir pakkestørrelsen.
Hvis du får noe sånt som "Svar fra xxx.xxx.xxx.xxx: bytes=1472 tid=144ms TTL=10" som svar, vil dette bety at MTU=1500 (28 byte av overskriften tas ikke med i betraktningen). Hvis svaret er "Pakken må fragmenteres, men DF-sett", så reduser verdien på 1472 til du får pakken bestått - denne verdien pluss 28 byte av overskriften vil være lik ønsket MTU.
Den resulterende verdien (+28 header-byte) må sammenlignes med MTU-verdien som brukes av systemet, som kan bestemmes ved hjelp av en kommando i samme kommandolinje:
netsh-grensesnitt ipv4 viser undergrensesnitt
(Som et resultat vil MTU-verdien for ipv4-nettverksgrensesnitt vises).
Du kan endre MTU-verdien i Windows (XP, 7, 8) ved å bruke kommandoen
(Det anbefales kun å utføre handlingen for å endre innstillingene erfaren bruker, fordi feil verdi vil påvirke nettverksytelsen til det verre!!!):
netsh-grensesnitt ipv4 sett undergrensesnitt “ХХХХХХХХ” mtu=1500 store=persistent
Hvor XXXXXXXXXXX - Tittel nettverksgrensesnitt(Standard - "Tilkobling av lokalt nettverk", for enkelhets skyld kan du endre navn på den, for eksempel til Lan1 i mappen " Nettverkstilkoblinger" i "Kontrollpanel").
I motsetning til Windows, de fleste rutere ( WiFi Hjem rutere) bruk statisk innstilling MTU spesifisert i ruterinnstillingene. Standard MTU er 1500.
Leverandøren "Triolan" gir overføring av Ethernet-pakker på maksimum brukbar størrelse, som tilsvarer MTU-innstillingen på 1500.
Det er leverandører hvis nettverksinnstillinger begrenser MTU-størrelsen til verdierunder 1500. Ofte skyldes dette bruken av ekstra innkapslingsprotokoller (PPPoE, L2P, etc.). I dette tilfellet setter Windows den nødvendige MTU-verdien ved hjelp av PMTU-protokollen, men i tilfelle problemer kan innstillingene beskrevet ovenfor være nødvendige. Oftere er problemer med MTU knyttet til rutere som MTU-verdien er feilkonfigurert i. For Triolan-nettverk er denne verdien 1500, for andre nettverk kan den bestemmes ved hjelp av kommandolinjen, som beskrevet ovenfor.
Laster ikke sidene dine inn i nettleseren din? Noen av dem åpner bare andre eller tredje gang? strømme video fra åpne områder Internett kommer med avbrudd? Mest sannsynlig ligger problemet i den feil innstilte MTU-parameteren til ruteren din.
Teori
All trafikk på nettet overføres i såkalte datapakker. Med oppringt tilgang (dette er når ledningen fra leverandøren settes inn i datamaskinen din), brukes minimum mulig pakkestørrelse på 576 byte, og dette er nettopp MTU-parameteren. Hvis du har en ruter, er standardverdien satt i den, vanligvis 1492. Leverandøren regulerer imidlertid MTU strengere og som oftest er den mindre. Som et resultat er det uoverensstemmelse mellom verdier, og ruteren må bryte pakken i deler for overføring, som kalles fragmentering. Ikke bare tar det to sykluser å overføre én pakke i stedet for én, men det er også pakketap. Som et resultat, bremser Internett, sider som fryser i lang tid, sakte-lastende videoer og annen "sjarm".
Problemet er løst ganske enkelt: du trenger bare å ringe leverandørens kontor og stille et spørsmål om verdien av parameteren, eller velge den selv optimal parameter MTU der pakker ikke vil bli fragmentert. Det første alternativet kan være både det enkleste og det vanskeligste. Faktum er at jenter som sitter på telefonene oftest ikke engang har en anelse om hvilke parametere som er satt i nettverket deres. «Hva, MTU? Kanskje MTS? Nei, vi er ikke et MTS-kontor, vi setter ingen parametere for dem ”- det er dette du mest sannsynlig risikerer å høre som svar på et spørsmål. Derfor kaster vi ikke bort tid på forhandlinger, men går umiddelbart til å velge MTU-parameteren. Utvelgelse gjøres ved å sende pakker forskjellige størrelser uten fragmentering. Testene bruker oppringt tilgang, det vil si uten ruter.
For å velge MTU, brukes en ping-test med en kommando som ping ya.ru-f-l xxxx, der xxxx er MTU-verdien, ya.ru er den pingede serveren (kan være hvilken som helst av de eksisterende) +. Vi tok maksimalverdien, pinget. Hvis tapet er mer null verdi, så er MTU feil. Vi reduserer i trinn på 8. Og så videre, til tapet er 0 %. Den første MTU-verdien, der tapene forsvinner, vil være optimal.
Men hver gang å skrive inn dette tegnsettet på kommandolinjen er ikke veldig praktisk, og kopiering og innliming fra bufferen vil ikke fungere. For å gjøre ting enklere, skrev jeg et lite program som automatisk vil generere en kommando for en ping-test og utføre den, og gradvis redusere MTU. Du trenger bare å overvåke tapsraten og trykke på Enter-knappen. Alt annet er skrevet i programvinduet.
Når MTU-verdien er funnet, legg til 28 til den (for IP- og ICMP-overskriftene) og skriv den inn i det tilsvarende feltet i ruterinnstillingene. De er forskjellige for forskjellige rutere, så ikke spør meg hvor jeg skal angi parameteren for en ruter spesifikk modell. Beste ønsker!
Til eksakt definisjon MTU må settes til standardverdien på 1500.
Det er et stort antall verktøy som lar deg gjøre dette og ikke bare det. Mest vanlig - Internet Tweak 2001 http://www.magellass.com/ Netto boost 99 http://www.download.ru/ , iSpeed http://www.hms.com/ MTUShastighet http://www.mjs.u-net.com/ BlazeNET http://www.indeavour.com/html_about_blazenet.htm. Hvis du ikke gjør det. muligheten til å kjøre et av programmene ovenfor, gjør det manuelt - ved å bruke Windows-registeret.
I kapittel
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Class\NetTrans\OOOx.
Hvis det er en MaxMTU-parameter, slett den. Deretter kjører du verktøyet i kontrollpanelet Nett, fanen Konfigurasjon velg listeelement Fjerntilgangskontroller og trykk på knappen Egenskaper. En dialogboks åpnes Egenskaper: Kontroller for fjerntilgang. På fanen I tillegg i parametergruppen Eiendom velg listeelement IP-pakkestørrelse, og i parametergruppen Betydning - stor(Fig. 8.1).
Ris. 8.1. Dialogvindu Egenskaper: Fjerntilgangskontroller
Dermed blir MTU lik 1500. For at endringene skal tre i kraft, start datamaskinen på nytt.
For å sjekke om pakkene vil bli fragmentert, må du opprette en Internett-tilkobling. For å gjøre dette kan du bruke Ping-programmet, som er en del av et hvilket som helst operativsystem i Windows-familien.
I henne. du må stille inn følgende parametere:
ping -f -1 1500 xxx.xxx.xxx.xxx
hvor xxx. xxx. xxx. xxx - IP-adressen til den testede serveren.
For å teste MTU er det mye mer praktisk å bruke moderne programmer Med GUI. Det er et stort antall slike programmer. For eksempel IPTools. Først må du bestemme IP-adressen til serveren som testes for å unngå å kaste bort tid tildelt for en DNS-spørring.
For å gjøre dette, bruk Traceroute-kommandoen. Klikk på knappen Start i nedre venstre hjørne av skjermen, velg kommandoen Løpe og skriv inn i vinduet som vises
ping -f -I 1500 xxx.xxx.xxx.xxx
hvor xxx.xxx.xxx.xxx er IP-adressen til serveren som testes. Det mest gunstige tidspunktet for å sjekke MTU for en oppringt tilkobling er om natten. Da er belastningen på kommunikasjonslinjen minst.
Hvis ingen svar mottas, er pakken tapt. Og fordi vi forbød å fragmentere den, og størrelsen er for stor for leverandørens utstyr. Begynn gradvis å redusere pakkestørrelsen. Endre for eksempel MTU-verdien til 1500 til 1480, og så videre til et svar mottas.
Internett-leverandøren din bruker kanskje en lavere verdi. For eksempel 1524, 1152, 1024, 1006, 576, 568, 560, 552, 548, 536, 528, 520, 512.
Dette eksperimentet bekreftet vår gjetning - Internett-leverandøren kan bruke hvilken som helst pakkestørrelse, opptil 1500. Hvis du ikke er lei av å eksperimentere ennå, prøv å laste ned en 500 KB fil fra samme server med ulike verdier MTU.
Du vil mest sannsynlig finne at hastigheten er større når du bruker større
pakker. Igjen, dette er bare hvis Internett-leverandøren din kan godta dem uten fragmentering. Dessuten, hvis du "pinger" mange av favorittsidene dine med en ikke-fragmenterbar pakke, vil du finne at nesten alle av dem aksepterer 1500 pakker normalt.
Og hva? Du kan spørre: "Hvor er den anbefalte MTU på 576?" Og, som det viser seg, er det nesten ingen steder å finne. Derfor beste råd kan bli - ikke å følge noen andres anbefalinger, å drive egen forskning, som kan gi reelle resultater.
Kvaliteten og hastigheten på nettverket er faktisk sterkt påvirket av pakkefragmentering, som oppstår hvis en stor pakke passerer gjennom et nettverk som har en MTU som er mindre enn lengden på pakken din.
Du kan selvfølgelig spille det trygt og velge det meste minste størrelse En MTU som absolutt ikke vil fragmentere pakker, men dette kan være enda mer skadelig for systemytelsen enn å bruke store pakker. Faktisk er det viktigste at MTU-en din ikke overskrider MTU-en til leverandøren, med funksjonen aktivert
PMTU-systemet vil selv finne en slik bane for pakkene dine i nettverket, der de ikke vil bli fragmentert.
Forresten, hvis du finner ut at leverandøren har MTU=512 eller mindre, er det fornuftig å tenke på å endre det - for mye slagg vil bli overført sammen med dataene dine.
