Was ist MTU (Maximum Transmission Unit)?

Größtes Paket, das eine Verbindung am Stück übertragen kann; bei Ethernet sind 1500 Byte Standard. Ein größeres IP-Paket wird bei IPv4 unterwegs fragmentiert oder verworfen, bei IPv6 fragmentiert nur die Quelle. Das Verfahren, die kleinste MTU entlang eines Pfads zu ermitteln, heißt Path MTU Discovery. Kommen zusätzliche Header hinzu, etwa bei VPN-Tunneln, schrumpft der für die Nutzdaten verbleibende Platz entsprechend.

Japanische Bezeichnung: MTU(最大転送単位)

„MTU (Maximum Transmission Unit)“ kommt in 3 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Netzwerkdesign und Netzwerkbetrieb, Grundlagen der Computernetzwerke.

Fachgebiet: Grundlagen der Computernetzwerke

Jetzt üben: Fragen zu MTU (Maximum Transmission Unit)

Über 1-Gbit/s-Ethernet werden fortlaufend TCP-Daten gesendet, wobei die IP-Pakete die MTU von 1500 Byte voll ausschöpfen. Der IPv4-Header hat 20 Byte, der TCP-Header 20 Byte, Ethernet-Header und FCS zusammen 18 Byte, Präambel und Lücke zwischen den Frames (Interframe Gap) zusammen 20 Byte. Welcher Wert liegt der Obergrenze des Durchsatzes an Anwendungsdaten am nächsten?

  1. AEtwa 949 Mbit/s
  2. BEtwa 973 Mbit/s
  3. CEtwa 1000 Mbit/s
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Antwort: A. Etwa 949 Mbit/s

Jeder Frame transportiert 1500 − 20 − 20 = 1460 Byte Anwendungsdaten. Auf der Leitung beansprucht jeder Frame dagegen die Zeit von 1500 + 18 + 20 = 1538 Byte. Der Wirkungsgrad beträgt daher 1460 ÷ 1538 ≈ 0,949, und die Obergrenze des Durchsatzes ist 1000 × 0,949 ≈ 949 Mbit/s. Mit der TCP-Option Timestamps wächst der Header um 12 Byte, und der Wirkungsgrad sinkt noch etwas. Je kleiner die Pakete, desto größer der Anteil von Headern und sonstigem Overhead und desto geringer der Wirkungsgrad.

Bei IPv4 wird ein Paket mit einer Gesamtlänge von 4000 Byte (20 Byte Header und 3980 Byte Daten) auf einer Verbindung mit einer MTU von 1500 Byte aufgeteilt (fragmentiert). Auch die Fragmente haben 20-Byte-Header, und die Fragmentierung ist erlaubt. Welchen Wert hat das Feld Fragment Offset im letzten Fragment?

  1. A185
  2. B370
  3. C2960
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Antwort: B. 370

Jedes Fragment kann MTU − Header = 1500 − 20 = 1480 Byte Daten aufnehmen; das ist ein Vielfaches von 8 und kann unverändert verwendet werden. Die 3980 Byte Daten werden in drei Teile zu 1480, 1480 und 1020 Byte aufgeteilt. Der Fragment Offset gibt die Position in den ursprünglichen Daten in Einheiten von 8 Byte an, also 1480 ÷ 8 = 185 für das zweite und 2960 ÷ 8 = 370 für das dritte Fragment. Das letzte Fragment hat eine Gesamtlänge von 1040 Byte, und sein MF-Flag ist 0, um anzuzeigen, dass keine weiteren Fragmente folgen. Das Ziel ordnet Fragmente mit derselben Identifikation nach ihrem Offset und setzt daraus das ursprüngliche Paket wieder zusammen.

„MTU (Maximum Transmission Unit)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „MTU (Maximum Transmission Unit)“ (3)

  1. Über 1-Gbit/s-Ethernet werden fortlaufend TCP-Daten gesendet, wobei die IP-Pakete die MTU von 1500 Byte voll ausschöpfen. Der IPv4-Header hat 20 Byte, der TCP-Header 20 Byte, Ethernet-Header und FCS zusammen 18 Byte, Präambel und Lücke zwischen den Frames (Interframe Gap) zusammen 20 Byte. Welcher Wert liegt der Obergrenze des Durchsatzes an Anwendungsdaten am nächsten?
  2. Bei IPv4 wird ein Paket mit einer Gesamtlänge von 4000 Byte (20 Byte Header und 3980 Byte Daten) auf einer Verbindung mit einer MTU von 1500 Byte aufgeteilt (fragmentiert). Auch die Fragmente haben 20-Byte-Header, und die Fragmentierung ist erlaubt. Welchen Wert hat das Feld Fragment Offset im letzten Fragment?
  3. Ein Endgerät kommuniziert über einen Site-to-Site-VPN-Tunnel mit einem entfernten Webserver. TCP-Verbindungen lassen sich aufbauen und kleine Seiten werden angezeigt, doch Downloads großer Dateien bleiben mittendrin stehen. Die MTU im Tunnel beträgt 1400 Byte, und der Server sendet 1500-Byte-Pakete mit verbotener Fragmentierung (DF-Bit auf 1). Außerdem ist die Firewall vor dem Server so eingestellt, dass sie jegliches ICMP verwirft. Was ist die wahrscheinlichste Ursache?

Verwandte Begriffe

Paket (Datenpaket) IPv4 TCP (Transmission Control Protocol) Ethernet IP (Internet Protocol) VPN (Virtual Private Network) Firewall ICMP (Internet Control Message Protocol) Path MTU Discovery Router

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