Wat is MTU (maximum transmission unit)?

Het grootste pakket dat een link in één stuk kan vervoeren; voor Ethernet is 1500 bytes de standaard. Een IP-pakket dat groter is, wordt bij IPv4 onderweg gefragmenteerd of weggegooid, terwijl bij IPv6 alleen de bron fragmenteert. Het mechanisme om de kleinste MTU langs een pad te vinden, heet path MTU discovery. Komen er extra headers bij, zoals in VPN-tunnels, dan krimpt de ruimte voor de payload dienovereenkomstig.

Japanse benaming: MTU(最大転送単位)

“MTU (maximum transmission unit)” komt voor in 3 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Netwerkontwerp en -beheer, Basis van computernetwerken.

Vakgebied: Basis van computernetwerken

Nu oefenen: vragen over MTU (maximum transmission unit)

Over Ethernet van 1 Gbit/s worden doorlopend TCP-gegevens verzonden in IP-pakketten die de MTU van 1500 bytes volledig vullen. Neem de IPv4-header als 20 bytes, de TCP-header als 20 bytes, de Ethernet-header en de FCS samen als 18 bytes, en de preamble en de ruimte tussen frames (interframe gap) samen als 20 bytes. Welke waarde ligt het dichtst bij de bovengrens van de doorvoer van applicatiegegevens?

  1. AOngeveer 949 Mbit/s
  2. BOngeveer 973 Mbit/s
  3. COngeveer 1000 Mbit/s
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Ongeveer 949 Mbit/s

Elk frame bevat 1500 − 20 − 20 = 1460 bytes applicatiegegevens. Op de lijn neemt elk frame echter de tijd van 1500 + 18 + 20 = 1538 bytes in beslag. De efficiëntie is daarom 1460 ÷ 1538 ≈ 0,949, en de bovengrens van de doorvoer is 1000 × 0,949 ≈ 949 Mbit/s. Met de timestamp-optie van TCP wordt de header 12 bytes groter en daalt de efficiëntie nog iets. Hoe kleiner de pakketten, hoe groter het aandeel van headers en andere overhead en hoe lager de efficiëntie.

Bij IPv4 wordt een pakket met een totale lengte van 4000 bytes (een header van 20 bytes en 3980 bytes data) opgesplitst (gefragmenteerd) op een link met een MTU van 1500 bytes. De fragmenten hebben ook headers van 20 bytes, en fragmentatie is toegestaan. Wat is de waarde van het veld fragment offset in het laatste fragment?

  1. A185
  2. B370
  3. C2960
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. 370

Elk fragment kan MTU − header = 1500 − 20 = 1480 bytes data bevatten; dat is een veelvoud van 8 en kan dus zo worden gebruikt. De 3980 bytes data worden gesplitst in drie stukken van 1480, 1480 en 1020 bytes. De fragment offset geeft de positie in de oorspronkelijke data in eenheden van 8 bytes, dus die is 1480 ÷ 8 = 185 voor het tweede fragment en 2960 ÷ 8 = 370 voor het derde. Het laatste fragment heeft een totale lengte van 1040 bytes, en zijn MF-vlag is 0 om aan te geven dat er geen fragmenten meer volgen. De bestemming zet fragmenten met dezelfde identificatie op volgorde van hun offset om het oorspronkelijke pakket weer samen te stellen.

“MTU (maximum transmission unit)” in de toelichting

Vragen met “MTU (maximum transmission unit)” (3)

  1. Over Ethernet van 1 Gbit/s worden doorlopend TCP-gegevens verzonden in IP-pakketten die de MTU van 1500 bytes volledig vullen. Neem de IPv4-header als 20 bytes, de TCP-header als 20 bytes, de Ethernet-header en de FCS samen als 18 bytes, en de preamble en de ruimte tussen frames (interframe gap) samen als 20 bytes. Welke waarde ligt het dichtst bij de bovengrens van de doorvoer van applicatiegegevens?
  2. Bij IPv4 wordt een pakket met een totale lengte van 4000 bytes (een header van 20 bytes en 3980 bytes data) opgesplitst (gefragmenteerd) op een link met een MTU van 1500 bytes. De fragmenten hebben ook headers van 20 bytes, en fragmentatie is toegestaan. Wat is de waarde van het veld fragment offset in het laatste fragment?
  3. Een apparaat communiceert via een site-to-site-VPN-tunnel met een verre webserver. TCP-verbindingen kunnen worden opgebouwd en kleine pagina's laden, maar downloads van grote bestanden blijven halverwege steken. De MTU in de tunnel is 1400 bytes, en de server verstuurt pakketten van 1500 bytes waarbij fragmentatie verboden is (de DF-bit op 1). De firewall voor de server is bovendien zo ingesteld dat hij alle ICMP weggooit. Wat is de meest waarschijnlijke oorzaak?

Verwante termen

Pakket (packet) IPv4 TCP (Transmission Control Protocol) Ethernet IP (internetprotocol) Doorvoer (throughput) VPN (virtueel privénetwerk) Firewall ICMP (Internet Control Message Protocol) Path MTU discovery

Naar de woordenlijst