Мту что это такое
Что такое MTU и как установить оптимальный размер пакета в роутере?
Всем привет! Начнем, пожалуй, с вопроса – а что же такое MTU? MTU (от английского Maximum transmission unit) – это максимальный объем в пакете, который может передавать в той или иной сетевой среде. Как вы знаете, все данные передаются определенными пакетами – будь это интернет, Wi-Fi или локальная сеть дома. Все как на почте – почтальон не может переносить больше определенного веса.
Конечно, тут идут и некоторые ограничения. Например, в PPPoE обычно используется 1492 байта. При Ethernet подключении 1500 байта, а в беспроводной сети MTU равен 2304. Если же сетевому устройству нужно передать куда больше информации, то все делится как раз на эти MTU блоки.
Размер MTU зачастую определяется самим отправляющим устройством. MTU в настройках роутера также задается по умолчанию значением заданным разработчиками. Если говорить проще, то происходит следующее:
Также нужно знать, что в размер MTU входит:
К чему может привести неправильное значение MTU? Если на роутере, который чаще всего является шлюзом между интернетом и локальной сетью, выставлено неправильное значение, то могут наблюдаться проблемы со связью и интернетом. Например, нельзя зайти на какой-то сайт, некоторые службы в локальной сети перестают работать. Но само значение можно выставить вручную в настройках маршрутизатора.
Также вы можете встретить параметр MRU (maximum receive unit) – это максимальный размер пакета, который может принять устройство. Все по аналогии с MTU. Далее я расскажу, как узнать оптимальный размер MTU в вашей сети и как установить это значение в роутере.
ВНИМАНИЕ! Это нужно делать только в том случае, если у вас наблюдаются проблемы с интернетом, сетью или какими-то сетевыми службами. Если у вас все в порядке, то лучше ничего не делать, так как дальнейшие действия могут привести к ухудшению связи.
Определение идеального MTU
Способ достаточно простой – мы будем использовать встроенную утилиту в Windows «ping» с помощью командной строки. Нажмите на клавиши «Win» (находится в нижнем ряду между «Ctrl» и «Alt») и английскую «R».
В окошке введите команду «cmd» и нажмите «ОК». Командную строку также можно запустить через «Пуск», введя в поисковую строку эти три буквы.
Для начала давайте узнаем, какой MTU у нас стоит по умолчанию. Для этого вводим команду:
netsh interface ipv4 show subinterfaces
Я подключен по Wi-Fi, поэтому у меня стоит стандартное значение 1500. Если же вы подключены к кабелю провайдера напрямую, то эта команда может вам помочь.
Далее мы будем использовать стандартную команду ping с определенными параметрами. Наша задача взять за основу какое-то определенное значение MTU и увеличивать его до тех пор, пока система не сообщит нам, что нам нужно установить параметр фрагментации или разбиения пакета.
Если говорить проще, то мы будем увеличивать пакет до тех пор, пока он проходит по нашему соединению в интернете. Для примера мы будем пинговать всем известный «google.com», но вы можете взять любой другой сайт:
В итоге мы видим, что пакеты с размером в 1440 байтов спокойно отправляются в сеть. Поэтому мы увеличим размер MTU на 1. Немного о команде: значение «-f» – запрещает фрагментировать пакет – это нужно для наших тестов. «-l» (маленькая английская буква «L») – задает размер пакета.
Теперь увеличиваем его на один. Чтобы не прописывать команду постоянно, нажмите на клавиатуре на стрелку вверх, сотрите последнюю цифру и увеличьте её на один:
Как видите этот пакет также свободно проходит. В общем проделываем эту процедуру до тех пор, пока вы сами не найдете идеальный параметр для вашей среды. В самом конце вы должны увидеть сообщение:
«Требуется фрагментация пакета, но установлен запрещающий флаг»
В моем случае это 1472, но у вас может быть совершенно другой параметр, так что нужно проводить свои тесты.
Но это не окончательное значение MTU – это мы нашли только MSS. Поэтому к нему нам нужно прибавить IP и ICMP заголовки. Для этого просто прибавляем ещё 28 байта:
Теперь данное значение можно установить в вашем домашнем роутере.
Установка MTU в роутере
Для начала нам нужно зайти в настройки роутера – для этого нужно ввести IP или DNS адрес в адресную строку любого браузера. Можете попробовать популярные адреса:
Адрес можно подсмотреть на этикетке под корпусом. Или ввести в консоль команду:
IP маршрутизатора будет в строке 192.168.1.1.
Далее инструкции могут отличаться в зависимости от модели роутера.
Zyxel Keenetic
«Проводной» – «Параметры IP и DNS» (или «Аутентификация у провайдера (PPPoE / PPTP / L2TP)»)
Переходим в раздел «Интернета» – далее на вкладке «Подключение» выбираем активный коннект к интернету.
Mtu какое значение ставить
Информация в компьютерных сетях передается в виде небольших сформированных блоков данных (иначе говоря, пакетов). Каждый пакет помимо пересылаемой информации содержит еще и служебные данные, составляющие так называемый заголовок (header) пакета. Эти служебные данные нужны для определения целостности данных, используемой версии сетевых протоколов и т.д. При этом размер полезного блока данных ограничивается определенным количеством байт. Делается это для того, чтобы снизить вероятность потерь информации и уменьшить время повторной пересылки пакета в случае появления проблем с подключением.
MTU – что это?
MTU (от англ. Maximum transmission unit) – это максимальный объем данных, передаваемый по сети без дальнейшего фрагментирования (одним пакетом). Любая информация, объем которой превышает значение MTU, автоматически разбивается на небольшие блоки данных перед отправкой по сети. Возможные значения MTU зависят от используемого типа подключения к сети. Так, при использовании PPoE (в основном с ADSL и подобными технологиями) максимальное значение параметра MTU составляет 1492 байта (стандартные 1500 байт для Ethernet минус восемь байт заголовков), а при использовании Wi-Fi MTU может достигать 2304 байт.
В современных ОС оптимальное значение MTU зачастую вычисляется самой системой или берется из настроек маршрутизатора (обычно значение MTU задается в разделе WAN сетевых настроек устройства). Если проблем с доступом к Интернету не наблюдается, значение MTU лучше не менять. Однако, если возникли проблемы со связью и вы предполагаете, что они могут быть связаны с фрагментацией сетевых пакетов, попробуйте изменить значение MTU.
Сделать это можно не только через изменение соответствующей настройки маршрутизатора, но и средствами операционной системы. Перед тем как менять MTU, необходимо рассчитать оптимальное значение этого параметра. Расскажем, как это делается.
Рассчитываем значение MTU
Найти оптимальное значение MTU можно с помощью старой-доброй команды ping. Предположим, что мы определяем значение этого параметра для проводного подключения. Открываем командную строку Windows и пишем такую команду:
Запомните полученное значение и прибавьте к нему 28 байт (длина служебных заголовков). Получившееся значение – это оптимальное (или близкое к оптимальному) значение MTU для вашей сети.
Устанавливаем значение MTU
Теперь вы знаете, какое значение MTU можно использовать в вашей домашней сети. Укажем операционной системе, что необходимо использовать именно его (дальнейшие примеры иллюстрируют настройку сети IPv4).
В Windows открываем командную строку с правами администратора и выполняем команду:
netsh interface ipv4 show subinterfaces
На экране появится список всех сетевых подключений, их названия и текущий размер MTU. Запоминаем название нужного нам подключения и пишем следующую команду:
netsh interface ipv4 set subinterface Ethernet mtu=1450 store=persistent
Здесь Ethernet – название интерфейса (может быть другим), 1450 – выбранный размер MTU. Если название состоит из нескольких слов, его надо указывать в кавычках.
Для отключения автоматической настройки MTU можно выполнить команду:
netsh int tcp set global autotuninglevel=disabled
Включить автоматическое определение MTU можно той же командой с параметром autotuninglevel=normal.
Если необходимо сбросить настройки к исходному состоянию, выполняем команду:
В Linux настройка MTU осуществляется с помощью команды ip. Посмотрим текущее значение MTU:
А далее установим желаемое значение:
Здесь eth0 – название интерфейса, оно может быть другим на вашем компьютере. Для того чтобы выбранное значение MTU использовалось постоянно при каждом входе в систему, необходимо прописать значение в файл /etc/network/interfaces, либо создать модуль для systemd. Рекомендуем обратиться к документации используемого дистрибутива для получения более подробной информации.
В macOS посмотреть размер MTU для подключения en0, а затем установить значение параметра можно в терминале:
Вы можете указать размер MTU и в настройках маршрутизатора. Во многих моделях роутеров соответствующая настройка находится в разделе WAN. Более подробную информацию можно получить на сайтах производителей сетевого оборудования.
При ручной настройке MTU учитывайте, что слишком маленький размер блока данных устанавливать не рекомендуется, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на процессор маршрутизатора. Также напомним еще раз: если ваше сетевое подключение работает нормально, значение MTU менять не стоит. Параметры, установленные провайдером или производителем маршрутизатора, вполне подходят для подавляющего большинства пользователей.
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. 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.
Что такое MTU в настройках роутера
MTU (maximum transmission unit) – это максимальный уровень передачи данных в сети. Говоря другими словами, MTU является протоколом канального типа, который определяет максимальное число битов с полезной информацией, помещающихся в один сетевой пакет. Данные пакеты сведений передаются от провайдера к пользователю, то есть от серверов к клиенту. В пакете данные передаются без фрагментации, за счет чего удается увеличить скорость передачи данных по защищенным каналам связи.
Если не вдаваться в подробности, то можно сказать, что параметр MTU отвечает за качество передачи информации от провайдера к компьютеру пользователя. При этом под качеством понимается не только исключение вероятности потери данных при передаче, но и скорость.
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:
В целом, при правильно выставленных ограничениях MTU удается рационально использовать предлагаемый провайдером канал связи, с минимальным риском потери информации.
Правильная настройка MTU необходима, если имеются проблемы с интернетом на компьютере, например: долго загружаются сайты, высокий пинг при подключении к сторонним серверам, загрузка файлов из интернета время от времени беспричинно обрывается и возникают другие проблемы.
Какое значение MTU нужно выставить
Чтобы определить оптимальное значение MTU, нужно провести тестирование сети, что можно сделать с компьютера под управлением Windows. В ходе тестирования потребуется определить, как много времени уходит для передачи и возврата пакета с данными от используемого компьютера до сервера. При этом в ходе теста нужно будет варьировать количество байт информации, содержащейся в пакете. Снижать число байт потребуется до того момента, пока не удастся полностью исключить фрагментацию пакета.
Выполните тестирование сети следующим образом:
В данной команде заменит XXXX на значение MTU. Как было отмечено выше, данное значение необходимо варьировать, в поиске идеального. Рекомендуем начать с MTU в 1500, то есть первой командой будет:
Обратите внимание: Чаще всего оптимальное значение MTU находится в пределах от 1500 до 1400 байт.
Определившись с оптимальным значением MTU, нужно изменить данную опцию в настройках роутера, установив определенное количество байт, но с небольшим изменением. Дело в том, что конечная величина MTU будет отличаться от определенной в прошлом шаге, поскольку потребуются дополнительные байты для формирования пакета, которые уйдут на его заголовок и запрос.
В среднем, на заголовок и запрос требуется 28 байт. Соответственно, идеальное значение в рассматриваемом случае будет:
1472 байта + 28 байт = 1500 байт
Значение 1500 потребуется прописывать в настройках роутера.
Важно отметить, что максимально допустимые значения напрямую зависят от протокола передачи данных, который используется:
Значение, определенное выше в ходе расчетов, не должно превышать максимально допустимое. Если оно его превышает, возникнут еще более серьезные проблемы с работой интернета.
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.
В итоге, выполнив такую команду, мы определим, требуется ли фрагментация пакета для доставки его к получателю.
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:
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.
Maximum Transmission Unit (MTU). Мифы и рифы
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:
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:
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.
2) Терминирующее устройство:
Здесь всё просто – маршрутизатор является участником TCP сессии и мы можем установить принудительно, размер MSS который он будет анонсировать.
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.
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.
На заметку администратору.
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.
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.
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.