Maximum Transmission Unit
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Maximum Transmission Unit (MTU) beschreibt die maximale Paketgröße (maximum sized datagram, RFC 791), die über ein Netzwerk übertragen werden kann, ohne dass das Datenpaket fragmentiert werden muss. Die MTU wird in Oktetten (Bytes) angegeben. Die MTU wird durch die verwendete Hardware/Technik bestimmt.
| Medium | MTU in Bytes |
|---|---|
| Hyperchannel | 65535 |
| Token Ring(4)(802.5) | 4464 |
| Token Ring(16) | 17914 |
| FDDI | 4352 |
| Ethernet | 1500 |
| Gigabit Ethernet mit Jumboframes |
9000 |
| PPPoE (z. B. DSL) | ≤ 1492 |
| SLIP/PPP (low delay) | 296 |
| X.25 | 576 |
| FibreChannel | theoretisch unbegrenzt |
| ISDN | 576 |
| DQDB | |
| HIPPI | |
| ATM | 4500, s. u. |
| ARCNET | |
| 802.11 | 2312 (WiFi) |
Eine Sonderform ist die Path MTU (PMTU). Sie beschreibt die maximale Paketgröße, die entlang der gesamten Wegstrecke übertragen werden kann, ohne einer Fragmentierung zu unterliegen. Die PMTU kann automatisch per automatic PMTU Discovery (PMTUD) ermittelt werden.
Die MTU ist ein hardwareabhängiger Wert, der sämtliche Parameter oberhalb der Sicherungsschicht des OSI-Modells beeinflusst. Am Beispiel Ethernet ist dies einfach erklärt: In diesem Netzwerk werden sämtliche Pakete der Schicht 3, beispielsweise IP-Pakete, in „Ethernet-Frames“ übertragen. Die Nutzdaten dieses Ethernet-Frames (d. h. die IP-Pakete) dürfen den MTU-Wert nicht übersteigen. Die Länge der TCP-Nutzdaten (Maximum Segment Size) wird daher aus der MTU direkt berechnet.
In der Praxis heißt das für dieses Beispiel: Eine Ethernet-MTU von 1500 Oktetten limitiert die Ethernet-Frame-Nutzdaten, sprich ein IP-Paket inklusive Header-Daten, auf diese Größe. Auf der Leitung übertragen wird aber nun das Ethernet-Frame. Hierbei werden dem IP-Paket noch 18 Oktette hinzugefügt. Diese 18 Oktette werden jedoch nicht in die MTU-Berechnung miteinbezogen.
Jumbo Frames beinhalten mehr als 1518 Oktette und können daher mehr Daten unfragmentiert übertragen. Allerdings sind Jumbo Frames nicht standardisiert, sodass viele Hersteller eigene Größen definieren. Ein Nachteil ist daher, dass alle Geräte auf der Wegstrecke des Paketes den gleichen „Standard“ bezüglich der Jumbo Frames unterstützen müssen, damit es nicht zur ungewollten Fragmentierung kommt. Positiv wiegt allerdings, dass der Protokoll-Overhead bei der Verwendung von Jumbo Frames drastisch reduziert werden kann. Eine typische Jumbo-Framegröße ist 9000 Oktette.
Mit dem Aufkommen von Internetzugängen, die auf Tunnelprotokollen basieren, zum Beispiel beim Verbindungsaufbau über das PPPoE-Protokoll hat die MTU an Bedeutung gewonnen. Obwohl die PMTUD in diesem Fall dafür sorgen soll, dass die Kommunikation trotz der durch den Tunnel abgesenkten MTU möglich ist, gibt es immer wieder fehlkonfigurierte Firewalls, die durch Verwerfen von ICMP-Steuerpaketen die PMTUD stören. Auch große Websites sind oft von diesem Konfigurationsfehler betroffen, sodass die Nutzer von getunnelten Zugängen die MTU ihrer Geräte verkleinern müssen, um auch mit diesen Sites kommunizieren zu können.
Über die optimale MTU gibt es viele Diskussionen. Kurz zusammengefasst:
- einfache Optimierung: so groß wie möglich, ohne dass Probleme auftreten
- komplexe Optimierung: so viel kleiner als o. g. Maximum, dass der Verschnitt der Transportzellen der unter der DSL-Schicht liegenden ATM-Transportschicht möglichst klein wird.
- oder einfach probieren
Die MTU bei ATM (4500) ist nicht zu verwechseln mit der Zellengröße (53 Bytes, 48 davon Nutzlast). Bei der Übertragung über einen ATM-Link werden IP-Pakete in Stücke zu je 48 Bytes zerlegt und für die Übertragung auf mehrere ATM-Zellen verteilt. Der Router am anderen Ende des ATM-Links sammelt diese Zellen und setzt das ursprüngliche IP-Paket wieder zusammen. Im Gegensatz dazu wird bei der IP-Fragmentierung das Paket nicht vom Router reassembliert, sondern erst von dem Host, für den das Paket bestimmt war.
Probleme, die durch einen falschen MTU-Wert auftreten können, sind Webseiten, die gar nicht oder nur teilweise angezeigt werden.
[Bearbeiten] Siehe auch
- RFC 791 – INTERNET PROTOCOL
- RFC 879 – The TCP Maximum Segment Size and Related Topics
- RFC 1191 – Path MTU Discovery
- RFC 1981 – Path MTU Discovery for IP version 6
- RFC 2923 – TCP Problems with Path MTU Discovery
- Dr. TCP, eine Software zum Einstellen der MTU unter Windows, ursprünglich für DSL-Nutzer geschrieben.
- MTU, eine weitere Software (Freeware) zum Einstellen der MTU unter Windows.
- gschwarz.de, eine gute Anleitung zur Ermittlung des maximalen MTU.
- Mini-FAQ zur MTU – Ausführliche Erklärung der MTU
