MTU в роутере — что это? Увеличиваем скорость Интернета

В компьютерных сетях термин Maximum Transmission Unit (MTU) используется для определения максимального размера блока (в байтах), который может быть передан на канальном уровне сетевой модели OSI.

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 сетевые пакеты 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.

Читайте также:  Настройка контроллеров домена в разных подсетях

Известные проблемы

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. Фрагментация пакетов имеет свои недостатки:

  • Целевой хост должен получить все фрагменты для того, чтобы собрать пакет. Если хотя бы один фрагмент утерян — весь пакет должен быть отправлен заново.
  • Как правило, фрагментацию выполняют более медленные процессоры, нежели те, что обрабатывают транзитный трафик. В некоторых случаях задержки, которые вызовет фрагментация всех пакетов, могут быть сочтены неприемлемыми.
  • Увеличивается нагрузка на процессоры промежуточных маршрутизаторов и машины адресата.
  • Увеличивается требование к памяти маршрутизатора, т.к. необходимо хранить в буфере все фрагменты -пакета.
  • Некоторые межсетевые экраны могут блокировать фрагменты.
  • Из-за копии IP-заголовка для каждого фрагмента неэффективно используется полоса пропускания.
  • Протоколам маршрутизации, например OSPF, требуется согласованный MTU для корректной работы.

Для обозначения кадров, которые имеют ненормативный размер, в сетях Ethernet применяются следующие термины:

  • RUNT — (коротышка) — кадр, размер которого менее 64 байтов (512 бит).
  • LONG — (длинный) — кадр, размер которого лежит в пределах от 1518 до 6000 байтов.
  • GIANT — (гигант) — кадр, размер которого превышает 6000 байтов.

MTU в роутере: что это такое и какое значение установить для оптимальной работы интернета

Роутер для раздачи проводного интернета по Wi-Fi установлен практически в каждой современной квартире. Чаще всего пользователи настраивают маршрутизатор единожды, используя помощник по автоматической настройке, после чего не изменяя опции устройства.

Читайте также:  3 способа, как можно сжать диск С для экономии места на ОС Windows 10

Подобная позиция не всегда правильная, и зачастую автоматическая настройка Wi-Fi роутера не позволяет добиться максимально качественного соединения с интернетом. Одной из опций в настройках маршрутизатора, которой пользователи не уделяют должного внимания, является MTU.

В рамках данной статьи рассмотрим, что такое MTU в настройках роутера, и какое значение нужно выставить для оптимальной работы интернета.

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.

Читайте также:  Как установить macOS на Windows 10 с VMware

Почему нужно ограничить размер MTU в настройках роутера

В большинстве современных роутеров размер передаваемых MTU определяется автоматически, и делается это не всегда правильно. Пользователям, которые заботятся о качестве и скорости соединения, рекомендуется самостоятельно ограничить размер MTU, определив его оптимальное значение и установив его в настройках маршрутизатора.

Благодаря правильно выставленным настройкам MTU удается:

  • Расширить канал передачи, за счет чего им одновременно смогут пользоваться различные службы, программы, процессы и так далее;
  • Избавить канал от лишней нагрузки, что увеличит скорость передачи данных;
  • Снизить практически до нуля шанс получения «испорченных пакетов» с данными при передаче по сети.

В целом, при правильно выставленных ограничениях MTU удается рационально использовать предлагаемый провайдером канал связи, с минимальным риском потери информации.