Размер mtu в байтах какое лучше. Как определить оптимальный размер MTU
При неверном указании размера MTU для PPPoE соединения от Ростелекома могут возникнуть проблемы при открытии некоторых ресурсов. Прежде чем определить необходимую конфигурацию настройки для вашего подключения, стоит узнать подробнее о том, что представляет собой данная опция.
TCP MTU option у Ростелекома и других провайдеров
В качестве протокола сетевого уровня в наборе TCP/IP последний предназначается для реализации потенциально больших систем локальных сетей. За время работы с IP мы привыкли к концепции хостов, которые могут посылать информацию туда и обратно, несмотря на то, что они расположены довольно далеко друг от друга, и данным, возможно, придется путешествовать по множеству устройств. Даже если обычно нами рассматривается набор протоколов TCP/IP в интернете как абстрактная «виртуальная сеть», мы всегда должны помнить, что на сетевом уровне данные проходят по одной или нескольким физическим линиям.
Как происходит отправка данных?
Для того чтобы передавать информацию по протоколу IP, данные инкапсулируются (упаковываются) в дейтаграммы (информационные блоки). Они, в свою очередь, должны быть отправлены по физическому каналу непосредственно к месту назначения или косвенно к следующей промежуточной стадии путешествии к получателю. Значение размера таких пакетов данных и имеет название MTU (Maximum Transmission Unit), используемый в PPPoE подключениях Ростелекома и других провайдеров.
Реализация канального уровня помещает транспортируемое сообщение и заголовки в единый пакет данных – IP-дейтаграмму. Это сразу ставит перед нами потенциальный вопрос – соответствует ли дейтаграмма поддерживаемому размеру пакетов базовой линии передачи данных.
Соответствие IP-дейтаграмм размеру блока в базовой сети
Базовая сеть, которая используется для подключения к другим устройствам может быть:
- локальной (Ethernet);
- беспроводной (Wi-Fi 11);
- коммутируемой;
- телефонной (DSL);
- оптоволоконной (FDDI).
Каждая физическая сеть, как правило, использует собственный формат передачи, который имеет ограничения на количество данных в одном блоке. Если IP-дейтаграмма слишком велика для раздела канального уровня определенного формата сети, у нас возникнет проблема.
Для примера, рассмотрим FDDI. Максимальный размер поля данных в FDDI составляет около 4470 байт, в зависимости от использования SNAP (SubNetwork Access Protocol). Это означает, что FDDI может обрабатывать IP-дейтаграммы до 4470 байт. В отличие от него, Ethernet использует формат, который ограничивается размером пакета в 1500 байт и не сможет взаимодействовать с IP-дейтаграммой большего объема.
Итак, вспомним, что передача дейтаграммы в объединенной сети, может производиться более чем через одну физическую линию. Для того чтобы получить доступ к ресурсу в интернете, мы, как правило, отправляем запрос через наш местный маршрутизатор, который затем соединяется с другими устройствами, передающими его на интернет-сайт. Каждый участок в этой цепи может использовать собственный основной размер пакета.
Идея протокола сетевого уровня для реализации концепции «виртуальной сети» заключается в передаче данных между устройствами, даже если они находятся далеко друг от друга. Это означает, что более высокие уровни не должны беспокоиться о таких деталях, как ограничение размера базовых технологий канала. Тем не менее, об этом кто-то должен позаботиться, чем и занимается IP (Internet Protocol).
Предел IP: настройки MTU у Ростелекома
Все IP устройства в интернете должны получать информацию о качестве технологии, используемой для реализации канала связи текущего уровня. Таким критерием является MTU сети Ростелекома, настройка которого выполняется на сетевом оборудовании пользователя. Этот термин также иногда рассматривается как максимальный размер блока для передачи.
Интересно: Существует два способа изменения MTU: в самой операционной системе или в настройках роутера. Второй станет оптимальным, так как с его помощью все устройства вашей сети смогут получить информацию о необходимом значении.
Когда устройство принимает сообщение, отправляемое через интернет-сети, оно смотрит на его размер, а затем вычисляет, насколько большой будет дейтаграмма после добавления 20 или более байтов, необходимых для заголовка IP. Если общая длина превышает MTU Ростелекома для PPPoE подключения в конкретной сети, Internet Protocol разделит сообщение на несколько фрагментов. Таким образом, при подключении хоста уровня TCP с помощью Ethernet LAN к своей локальной сети, он сможет использовать MTU option, указанный оборудованием Ростелекома.
Узнать, какой MTU у Ростелекома на вашем типе подключения и оборудовании можно непосредственно у провайдера, позвонив на . Значение этой опции для большинства сетей в России не превышает 1492 байт. Выяснить оптимальный вариант для собственного интернета можно лично, отталкиваясь от указанного значения.
Для точного определения MTU нужно указать значение по умолчанию - 1500.
Существует огромное количество утилит, которые позволяют это сделать да и не только это. Наиболее распространенные - Internet Tweak 2001 http://www.magellass.com/ , NetBoost 99 http://www.download.ru/ , iSpeed http://www.hms.com/ , MTUSpeed http://www.mjs.u-net.com/ , BlazeNET http://www.indeavour.com/html_about_blazenet.htm . Если же у вас нет. возможности запустить одну из вышеперечисленных программ, сделайте это вручную - с помощью реестра Windows.
В разделе
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ Services\Class \NetTrans\OOOx.
Если там есть параметр MaxMTU - удалите его. Далее, в Панели управления запустите утилиту Сеть, на вкладке Конфигурация выберите элемент списка Контроллер удаленного доступа и нажмите кнопку Свойства. Откроется диалоговое окно Свойства: Контроллер удаленного доступа. На вкладке Дополнительно в группе параметров Свойство выберите элемент списка Размер пакета IP, а в группе параметров Значение - большой (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Диалоговое окно Свойства: Контроллер удаленного доступа
Тем самым MTU становится равным 1500. Для того чтобы изменения вступили в силу, перезагрузите компьютер.
Чтобы проверить, будут ли фрагментироваться пакеты, нужно установить соединение с Интернетом. Для этого можно использовать программу Ping, входящую в состав любой операционной системы семейства Windows.
В ней. нужно задать такие параметры:
ping -f -1 1500 ххх.ххх.ххх.ххх
где ххх. ххх. ххх. ххх - IP-адрес тестируемого сервера.
Для тестирования MTU гораздо удобнее использовать современные программы с графическим интерфейсом. Существует огромное количество таких программ. Например, IP Tools. Для начала нужно определить IP-адрес тестируемого сервера, чтобы избежать потери времени, отводимого на запрос DNS.
Для этого воспользуйтесь командой Traceroute. Нажмите кнопку Пуск
в левом нижнем углу экрана, выберите команду Выполнить
и в появившемся окне наберите
ping -f -I 1500 ххх.ххх.ххх.ххх
где ххх.ххх.ххх.ххх - IP-адрес тестируемого сервера. Наиболее благоприятное время для проверки MTU для коммутируемого соединения - ночь. Тогда нагрузка на линии связи наименьшая.
В случае если никакого ответа не получено - пакет потерян. Причем потому, что фрагментировать мы его запретили, а размер слишком велик для оборудования провайдера. Начинайте постепенно уменьшать размер пакета. Например, вместо значения MTU 1500 установите 1480 и т. д., до тех пор, пока ответ не будет получен.
Возможно, ваш интернет-провайдер использует меньшее значение. Например, 1524, 1152, 1024, 1006, 576, 568, 560, 552, 548, 536, 528, 520, 512.
Этот эксперимент подтвердил нашу догадку - интернет-провайдер может использовать любой размер пакета, вплоть до 1500. Если вам еще не надоело экспериментировать - попробуйте загрузить файл размером в 500 Кбайт с одного и того же сервера при различных значениях MTU.
Скорее всего, вы поймете, что скорость больше при использовании больших
пакетов. Повторюсь, что это только, если ваш провайдер может принимать их, не фрагментируя. Также, если "пинговать" многие ваши любимые сайты нефрагментируемым пакетом, вы увидите, что почти все нормально принимают пакеты размером 1500.
И что? Вы можете спросить: "Где же тот самый рекомендуемый MTU, равный 576?" А его, как оказывается на деле, почти нигде и нет. Поэтому лучшим советом может стать - не следовать чужим рекомендациям, проводить собственные исследования, которые могут дать реальные результаты.
Действительно, на качество и скорость работы в Сети сильное влияние оказывает фрагментация пакетов, которая происходит, если большой пакет проходит через сеть, имеющую MTU меньше, чем длина вашего пакета.
Можно, конечно, перестраховаться и выбрать самый минимальный размер MTU, при котором пакеты наверняка не будут фрагментироваться, но это может сказаться на быстродействии вашей системы еще более пагубно, чем использование больших пакетов. На самом же деле, главное - чтобы ваш MTU не превосходил MTU провайдера, при включенной же функции
PMTU система сама найдет для ваших пакетов такой путь в Сети, при котором они не будут фрагментироваться.
Кстати, если вы обнаружите, что у провайдера установлено MTU=512 и менее, то есть смысл подумать о его смене - слишком много шлака будет передаваться вместе с вашими данными.
Число MTU представляет собой максимально передаваемый пакет данных, который отправляется от сервера к оборудованию. Оно применяется в интернет-соединении и напрямую влияет на его скорость. Как работает MTU? Чтобы передача соединения была быстрой и эффективной, данные передаются не по одному байту, а целыми пакетами. Компьютер распаковывает пакет и загружает информацию, к примеру, интернет-страницу, игру и т. п.
Мало кто из обычных пользователей задавался вопросом, что такое MTU и для чего он указывается в настройках
Почему стоит проверять и изменять такой параметр? Часто бывает, что пользователь подключает интернет, и, хотя заявленная скорость соединения должна быть высокой, браузер медленно грузит сайт или игру, или же вовсе не хочет заходить на некоторые страницы. При этом интернет не пропадает целиком, а плохая загрузка касается отдельных сайтов или приложений.
Чтобы справиться с проблемой, рекомендуется изменить настройки DNS. Сделать это можно через Панель управления. Откройте раздел с интернет-подключениями, выберите свою сеть и просмотрите её свойства. В них вы найдёте компоненты, среди которых следует выбрать протокол Интернета TCP/IP и вручную вписать DNS адреса - 8.8.8.8 и во второй строке 8.8.4.4.
Если вы попробовали поменять значение DNS, но это не помогло, стоит обратиться к настройкам размера пакетов данных. Когда у провайдера установлено одно число этого параметра, а в вашем роутере - другое, то скорость падает,и соединение работает плохо . На компьютере его менять не нужно, поскольку в последних версиях Windows система сама определяет оптимальное для работы сети значение.
Как узнать, какой установить MTU на роутере?
Есть стандартные значения этого параметра для роутеров. В большинстве случаев используется число 1500 - оно является базовым по умолчанию, применяется для динамического и статического IP-адреса.
Для соединения типа L2TP выбирается число 1460, а для PPPoE - 1420. Стоит попробовать комбинацию 1476 - она по умолчанию устанавливается для сетей типа 3G.
Другой вариант, при помощи которого вы можете узнать правильную комбинацию размера пакетной передачи для роутера, звонок в сервисный центр вашего провайдера. Там вам предоставят точные данные, но возможно, не смогут ответить на ваш запрос, поэтому стоит научиться определять это число самостоятельно.
Сделать это можно, сверив установленное значение MTU на компьютере и роутере . Если они не совпадают, это и есть причина плохой скорости соединения. Чтобы узнать комбинацию на компьютере, выполните следующее:
- Введите в Total Commander строку PING -f -l 1472 xxx.xxx.xxx.xxx, где вместо крестиков укажите свой IP-адрес.
- Если в результате появится текст «Reply from…»(«Ответ от…»), то правильное число MTU - 1500, как и должно быть по умолчанию. Почему 1472? Остальные килобайты являются системными и автоматически добавляются к этому числу, чтобы в сумме получилось 1500.
- Если в ответ на команду появился текст «Packet needs to be fragmented but DF set», нужно вручную искать правильное значение путём уменьшения числа 1472 на десятки, пока у вас не появится строка «Reply from…». Затем к конечному значению нужно добавить 28 системных килобайта, получив верное число.
Настройка MTU в роутере
После выяснения необходимой комбинации для максимально передаваемого пакета данных вводим её в параметры маршрутизатора .
Это делается следующим образом:
- Зайдите в настройки роутера. В строке браузера введите IP-адрес оборудования, в появившемся окне впишите логин и пароль (если вы не изменяли их, используйте слово Admin в обеих строках).
- Выберите раздел Network, откройте меню WAN.
- Введите необходимое число в строку MTU Size, сохраните изменения и выполните перезагрузку оборудования.
В компьютерных сетях термин maximum transmission unit (MTU) означает максимальный размер полезного блока данных одного пакета (англ. payload), который может быть передан протоколом без фрагментации. Обычно заголовки протокола не входят в MTU, но в некоторых системах в некоторых протоколах заголовки могут учитываться. Когда говорят об MTU обычно имеют в виду протокол канального уровня сетевой модели OSI.
Однако, этот термин может применяться и для других уровней:
L1 — media mtu (полный L2 кадр);
L2 — mtu, hw mtu, system mtu;
L3 — ip mtu (ip заголовок учитывается), mtu routing;
L4 — tcp mssВнесистемные: tunnel mtu, vlan mtu, mpls mtu.
Ограничение на максимальный размер кадра накладывается по нескольким причинам:
Для уменьшения времени на повторную передачу в случае потери или неисправимого искажения пакета. Вероятность потерь растёт с увеличением длины пакета.
Чтобы при полудуплексном режиме работы хост не занимал долгое время канал (также для этой цели используется межкадровый интервал (англ. Interframe gap)).
Чем больше отправляемый пакет, тем больше ожидание отправления других пакетов, особенно в последовательных интерфейсах. Поэтому маленький MTU был актуален во времена медленных коммутируемых соединений.
Малый размер и быстродействие сетевых буферов входящих и исходящих пакетов. Однако слишком большие буферы тоже ухудшают производительность.
Значение MTU определяется стандартом соответствующего протокола, но может быть переопределено автоматически для определённого потока (протоколом PMTUD) или вручную для нужного интерфейса. На некоторых интерфейсах MTU по умолчанию может быть установлено ниже максимально возможного. Значение MTU ограничено снизу как правило минимально допустимой длиной кадра.
Для высокопроизводительной сети причины, вызвавшие начальные ограничения MTU, устарели. В связи с этим для Ethernet был разработан стандарт Jumbo-кадров с увеличенным MTU.
Хост знает значение MTU для собственного (возможно и своих соседей) интерфейса, но минимальное значение MTU для всех узлов сети обычно неизвестно. Другая потенциальная проблема заключается в том, что протоколы более высокого уровня могут создавать пакеты большего размера, не поддерживаемые другими узлами сети.
Прохождение больших пакетов по сети с фрагментацией. Для устранения этих проблем IP поддерживает фрагментацию, что позволяет разбивать дейтаграмму на меньшие кусочки, каждый из которых будет достаточно мал, чтобы беспрепятственно пройти через узел, из-за которого происходит фрагментация. Фрагменты пакетов маркируются таким образом, чтобы IP целевого хоста мог произвести сборку фрагментов в оригинальную дейтаграмму. Недостатки фрагментации пакетов, заключающиеся в скорости.
Хотя фрагментация решает проблему несоответствия размеров пакетов и значения MTU, она ощутимо снижает производительность сетевых устройств. В связи с этим, в 1988 году была предложена альтернативная технология, названная Path MTU discovery (RFC 1191). Суть технологии заключается в том, что при соединении двух хостов устанавливается параметр DF (don’t fragment — не фрагментировать), который запрещает фрагментацию пакетов. Это приводит к тому, что узел, значение MTU которого меньше размера пакета, отклоняет передачу пакета и отправляет сообщение ICMP «необходима фрагментация, но установлен флаг её запрета (DF)». Хост-отправитель уменьшает размер пакета и отсылает его заново. Такая операция происходит до тех пор, пока пакет не будет достаточно мал, чтобы дойти до хоста-получателя без фрагментации.
Однако, и у этой технологии существуют потенциальные проблемы. Некоторые маршрутизаторы настраиваются администраторами на полное блокирование ICMP пакетов (это не очень грамотно, но может быть самым простым решением нескольких проблем безопасности). В результате, если размер пакета не соответствует значению MTU на определённом участке, пакет отбрасывается, а хост-отправитель не может получить информацию о значении MTU и не отправляет пакет заново. Поэтому соединение между хостами не устанавливается. Проблема получила название MTU Discovery Black Hole (RFC 2923), и протокол был модифицирован для детектирования таких маршрутизаторов.
Поскольку Windows (XP,7,8) автоматически выбирает наилучшее MTU (PMTU), в нашем случае необходимо просто удостовериться, что для этого соединения не установлено какое-то, отличное от оптимального, фиксированное значение. Кстати, это самое оптимальное значение выяснить довольно легко, проведя несложный эксперимент. Откройте консоль cmd.exe и введите в ней команду:
PING -f -l 1472 xxx.xxx.xxx.xxx
где xxx.xxx.xxx.xxx — IP-адрес шлюза вашего провайдера,
F запрещает фрагментацию пакета,
L устанавливает размер пакета.
Если вы получите в ответ что-то типа “Reply from xxx.xxx.xxx.xxx: bytes=1472 time=144ms TTL=10”, то это будет означать что MTU=1500 (28 байт заголовка не учитываются). Если же ответ будет “Packet needs to be fragmented but DF set”, то уменьшайте значение 1472 до тех пор, пока не получите прохождение пакета — это значение плюс 28 байт заголовка и будет равным искомому MTU.
Полученное значение (+28 байт заголовка) необходимо сравнить со значением MTU, используемым системой, которое можно определить с помощью команды, в той же командной строке:
netsh interface ipv4 show subinterfaces
(В результате будет выведено значение MTU для сетевых интерфейсов ipv4).
Изменить значение MTU в ос Windows (XP,7,8) можно с помощью комманды
(Действие по изменению параметров настройки желательно выполнять только опытному пользователю, так как неверное значение повлияет на работу сети в худшую сторону!!!):
netsh interface ipv4 set subinterface “ХХХХХХХХ” mtu=1500 store=persistent
Где ХХХХХХХХ - Название сетевого интерфейса (По умолчанию - "Подключение по локальной сети", для удобства можно переименовать, например в Lan1 в папке "Сетевые подключения" в "Панели управления").
В отличии от ОС Windows большинство роутеров (Wi-Fi Домашних маршрутизаторов) используют статическую настройку MTU, указанную в настройках роутера. По умолчанию значение MTU 1500.
Провайдер "Триолан" обеспечивает передачу пакетов Ethernet максимального полезного размера, которому соответствует настройка MTU 1500.
Есть провайдеры, настройка сети которых ограничивает размер MTU до значений меньше 1500. Зачастую это связано с использованием протоколов дополнительной инкапсуляции (PPPoE,L2P и др.). В таком случае ОС Windows настраивает необходимое значение MTU по протоколу PMTU, но в случае возникновения проблем, могут потребоваться настройки, описанные выше. Чаще проблемы с MTU связанны именно с роутерами, в которых неверно настроено значение MTU.Для сетей "Триолан" это значение составляет 1500, для других сетей - может быть опредено с помощью командной строки, как описано выше.
В тот момент, когда хост должен передавать данные через интерфейс, он ссылается на максимальный размер полезного блока данных для одного пакета Maximum Transmission Unit, чтобы определить, сколько данных он может поместить в каждый пакет. Например, интерфейсы Ethernet имеют MTU по умолчанию 1500 байт, не включая заголовок или трейлер Ethernet. Это означает, что хост, которому необходимо отправить данные по TCP-протоколу, обычно будет использовать первые 20 из этих 1500 байтов для заголовка IP, следующие 20 для заголовка TCP, а оставшиеся 1460 байт для полезной нагрузки. Инкапсуляция данных в пакеты максимального размера, подобные этому, позволяет потреблять полосу пропускания наиболее эффективно, минимизируя использование служебного трафика протокола передачи данных. Оптимальный размер MTU - ключ к эффективному использованию сетевых каналов передачи данных и снижению нагрузки на сетевое оборудование.
К сожалению, не все устройства в сети Интернет имеют одинаковый максимальный размер полезного блока данных MTU. MTU может различаться в зависимости от типа физического носителя или сконфигурированной инкапсуляции (например, туннелирование GRE или шифрование IPsec). Когда маршрутизатор решает переслать IPv4 пакет через интерфейс и определяет, что размер пакета превышает MTU интерфейса, маршрутизатор должен разбить пакет так, чтобы передать его как две (или более) отдельные части, каждая из которых не превышает предельный размер MTU канала между абонентами. Фрагментация довольно дорого стоит, как в ресурсах маршрутизатора, так и в использовании полосы пропускания. Должны быть созданы новые заголовки и прикреплены к каждому фрагменту. В спецификации протокола IPv6 из маршрутизатора полностью удалена фрагментация пакетов, но эта тема для отдельного разговора.
Определение оптимального размера MTU пакета данных
Чтобы использовать канал наиболее эффективным образом, хосты должны определить оптимальный размер MTU - это минимальный MTU среди всех узлов на пути между хостами. Например, для двух хостов, путь между которыми состоит из 3-х маршрутизаторов с различными максимально возможными размерами пакетов: 1500, 800 и 1200 байтов, каждый из конечных хостов должен принять наименьший размер пакета 800 байт, чтобы избежать фрагментации.
Do not Fragment и Destination Unreachable, Fragmentation Needed
Пакеты могут перемещаться по сетям произвольным образом и невозможно заранее просчитать все маршруты и максимальный размер пакетов для каждого подключения. В RFC 1191 прописана методология определения размера MTU. Процесс, посредством которого хост для конкретного подключения может обнаруживать меньший размер MTU, чем поддерживает его собственный сетевой интерфейс. Ключевыми являются два компонента: бит “Не фрагментировать” (Do not Fragment (DF)) заголовка IP и субкод сообщения ICMP-протокола Destination Unreachable, Fragmentation Needed.
Установка бита DF в IP-пакете не позволяет маршрутизатору выполнять фрагментацию, когда он обнаруживает MTU меньше, чем размер пакета. Вместо этого пакет отбрасывается и по ICMP отправителю приходит сообщение о необходимости фрагментации пакетов. По сути, маршрутизатор указывает, что для отправки далее ему необходимо разбить пакет на части, но флаг Don’t Fragment (DF) не позволяет это сделать. RFC 1191 расширяет ICMP-сообщение, запрашивающее фрагментацию, с включением размера MTU для текущего подключения.
Теперь, когда был обнаружен максимальный размер пакета для подключения, хост может кэшировать это значение и формировать последующие соответствующего размера. Обратите внимание, что обнаружение максимального размера пакетов для конкретного подключения является непрерывным процессом. В случае использования динамической маршрутизации и перестроении маршрута между отправителем и получателем хост периодически продолжает попытки установить флаг DF для обнаружения дальнейшего уменьшения размера пакетов. RFC 1191 также позволяет периодически тестировать возможность увеличения максимального размера пакетов для каждого маршрута, иногда пытаясь передать пакет больше, чем кешированный. Если пакет передается успешно, то значение предельно допустимого размера пакета увеличивается.
Расчет максимального размера MTU пакета с помощью трассировки
Вы можете вычислить максимальный размер пакета MTU для каждого маршрута через с помощью инструмента, такого как трассировка пути. Является частью пакета Linux - IPutils. Или утилита, написанная для Windows - mturoute:
Привожу пример определения MTU для маршрута между двумя хостами через шифрованный GRE-туннель. Видим как утилита последовательно подбирает максимальный размер пакета:
C:\bin>mturoute.exe 192.168.3.1 * ICMP Fragmentation is not permitted. * * Speed optimization is enabled. * * Maximum payload is 10000 bytes. * - ICMP payload of 1472 bytes is too big. + ICMP payload of 92 bytes succeeded. + ICMP payload of 782 bytes succeeded. + ICMP payload of 1127 bytes succeeded. + ICMP payload of 1299 bytes succeeded. - ICMP payload of 1385 bytes is too big. + ICMP payload of 1342 bytes succeeded. + ICMP payload of 1363 bytes succeeded. + ICMP payload of 1374 bytes succeeded. - ICMP payload of 1379 bytes is too big. + ICMP payload of 1376 bytes succeeded. + ICMP payload of 1377 bytes succeeded. + ICMP payload of 1378 bytes succeeded. Path MTU: 1406 bytes.
