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Maximum Transmission Unit

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(Weitergeleitet von MTU)

Maximum Transmission Unit - Maximale Datagramm-Größe (OSI-Schicht 3)

Beschreibung

Maximum Transmission Unit - Maximale Datagramm-Größe (OSI-Schicht 3), das ohne Zerlegung in einen Frame auf OSI-Schicht 2 passt (MTU)

MTU (Maximum Transmission Unit) beschreibt die maximale Paketgröße eines Protokolls der Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Modells in Byte, die ohne Zerlegung in den Rahmen (engl. "Frame") eines Netzes der Sicherungsschicht (Schicht 2) passt

  • Das Paket passt in die Nutzlast (Payload) des Protokolls der Sicherungsschicht
  • Die maximale Größe der Nutzlast der Sicherungsschicht wird auch oft als MTU der Sicherungsschicht (engl. 'link MTU') bezeichnet

Die Maximum Transmission Unit (MTU; deutsch maximale Übertragungseinheit) beschreibt die maximale Paketgröße eines Protokolls der Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Modells, gemessen in Oktetten (Bytes), welche ohne Fragmentierung in den Rahmen (engl. "Frame") eines Netzes der Sicherungsschicht (Schicht 2) übertragen werden kann

  • Diese Paketgröße passt also in die Nutzlast (Payload) des Protokolls der Sicherungsschicht
  • Die maximale Größe der Nutzlast der Sicherungsschicht wird auch oft als MTU der Sicherungsschicht (engl. 'link MTU') bezeichnet

Die maximale Größe eines Rahmens der Sicherungsschicht lässt sich so berechnen

Maximale Rahmengröße = Größte MTU aller benutzten Protokolle der Vermittlungsschicht + Größe der Sicherungsschichtheader

Die MTU wird durch Einstellungen im Rahmen der Möglichkeiten der verwendeten Hardware und Technik bestimmt

  • Sie kann auf derselben Schnittstelle unterschiedliche Werte für unterschiedliche Protokolle der Vermittlungsschicht (beispielsweise IPv4 oder IPv6) annehmen
  • Alle an einem Schicht-2-Netz beteiligten Schnittstellen, welche Protokolle höherer Schichten verarbeiten, müssen auf denselben Wert für die jeweiligen Schicht-3-Protokolle eingestellt werden

Im OSI-Modell spricht man auf der Vermittlungsschicht von einem Paket (engl. 'packet'), während man auf der Sicherungsschicht von einem Rahmen (engl. 'frame') spricht

  • Die Terminologie, welche das OSI-Modell für die Einheiten auf den verschiedenen OSI-Modellschichten verwendet, hat zu einiger Verwirrung um den Begriff der MTU geführt (siehe abweichende Verwendung bei wichtigen Herstellern)
  • Unter der "packet size" (Paketgröße) wird fälschlicherweise teils die "frame size" (Rahmengröße) verstanden, jedoch stellt die obige Definition (siehe RFC 1122 und RFC 791) dies eindeutig klar

Ein Spezialfall liegt vor, wenn ein Schicht-2-Protokoll über ein anderes Schicht-2-Protokoll getunnelt wird, denn dann nennt man auch die Nutzlast selbst "Rahmen" (engl. 'frame')

Path MTU (PMTU)

Die Path MTU (PMTU) beschreibt die maximale Paketgröße, die entlang der gesamten Wegstrecke übertragen werden kann, ohne einer Fragmentierung zu unterliegen

  • Sie ist damit gleich der kleinsten MTU aller Schicht-2-Teilstücke im Pfad
  • Die PMTU kann automatisch durch PMTU Discovery (PMTUD) ermittelt werden

Beispiel Brief

Das Konzept der MTU kann auf den Briefverkehr adaptiert werden
  • Ein Kompaktbrief darf maximal 50 g wiegen
  • Zum Transport benötigt der Brief einen Briefumschlag beispielsweise 4 g und eine Briefmarke 0,3 g
  • Diese 4,3 g entsprechen der Größe der Sicherungsschichtheader
  • Daraus ergibt sich, dass die MTU (der maximale Inhalt für einen Kompaktbrief oder Packet Size) 50 g – 4,3 g = 45,7 g beträgt

Will man mehr Gewicht verschicken, muss man auf ein anderes Protokoll (einen Großbrief mit mehr Porto) ausweichen oder den Inhalt auf mehrere Briefe aufteilen, also fragmentieren


Typische MTU-Größen
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 (beispielsweise 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)
Maximale Paketgröße eines Protokolls der Vermittlungsschicht
  • Schicht 3 des OSI-Modells
  • gemessen in Oktetten
  • welche ohne Fragmentierung in den Rahmen (engl. "Frames") eines Netzes der Sicherungsschicht (Schicht 2) übertragen werden kann
  • Diese Paketgröße passt also in die Nutzlast (Payload) des Protokolls der Sicherungsschicht
  • Die maximale Größe der Nutzlast der Sicherungsschicht wird auch oft als MTU der Sicherungsschicht (engl. 'link MTU') bezeichnet
Die maximale Größe eines Rahmens der Sicherungsschicht lässt sich so berechnen
Maximale Rahmengröße = Größte MTU aller benutzten Protokolle der Vermittlungsschicht + Größe der Sicherungsschichtheader
Hardware und Technik
  • Die MTU wird durch Einstellungen im Rahmen der Möglichkeiten der verwendeten Hardware und Technik bestimmt
  • Sie kann auf derselben Schnittstelle unterschiedliche Werte für unterschiedliche Protokolle der Vermittlungsschicht (beispielsweise IPv4 oder IPv6) annehmen
  • Alle an einem Schicht-2-Netz beteiligten Schnittstellen, welche Protokolle höherer Schichten verarbeiten, müssen auf denselben Wert für die jeweiligen Schicht-3-Protokolle eingestellt werden

Terminologie

  • Im OSI-Modell spricht man auf der Vermittlungsschicht von einem Paket (engl. 'packet'), während man auf der Sicherungsschicht von einem Rahmen (engl. 'frame') spricht
  • Die Terminologie, welche das OSI-Modell für die Einheiten auf den verschiedenen OSI-Modellschichten verwendet, hat zu einiger Verwirrung um den Begriff der MTU geführt

Abweichende Verwendung

Abweichende Verwendung des Begriffs

Cisco und Juniper

Verwenden den Begriff MTU in ihrer Konfigurationssyntax als maximale Rahmen- bzw. Paketgröße der zu konfigurierenden Netzwerkschicht

Folgende Einstellungen entsprechen einander
  • Bei beiden Herstellern bedeutet das erste Auftauchen des Begriffes die maximale Ethernet Rahmengröße und nicht die maximale Größe der Nutzlast (Maximum Segment Size)
  • diese muss folglich einige Byte größer gewählt werden als die dann folgenden Einstellungen für die verschiedenen Schicht-3 Protokolle
Paket- und Rahmengröße
  • Unter der "packet size" (Paketgröße) wird fälschlicherweise teils die "frame size" (Rahmengröße) verstanden, jedoch stellt die obige Definition (siehe RFC 1122 und RFC 791) dies eindeutig klar
  • Ein Spezialfall liegt vor, wenn ein Schicht-2-Protokoll über ein anderes Schicht-2-Protokoll getunnelt wird, denn dann nennt man auch die Nutzlast selbst "Rahmen" (engl. 'frame')

Path MTU

Path MTU (PMTU)

Maximale Paketgröße, die entlang der gesamten Wegstrecke übertragen werden kann, ohne einer Fragmentierung zu unterliegen

  • Sie ist die kleinsten MTU aller Schicht-2-Teilstücke im Pfad
  • Die PMTU kann automatisch durch PMTU Discovery (PMTUD) ermittelt werden
Beispiel Brief

Das Konzept der MTU auf die Post adaptiert

  • Eine MTU 50 g heißt, dass man max. 50 g Inhalt (entspricht der Packet Size) in den Brief einpacken kann
  • Der Brief insgesamt kann selbst aber schwerer als 50 g sein, da im Normalfall noch ein Briefumschlag beispielsweise 4 g und eine Briefmarke 0,3 g hinzukommt
  • Bezahlt und verschickt wird der ganze Brief von 54,3 g Masse entsprechend der Frame Size

Anwendung

Konfiguration

Dateien

Datei Beschreibung


Anhang

Siehe auch

Dokumentation

RFC
RFC Titel
791 INTERNET PROTOCOL
879 TCP Maximum Segment Size and Related Topics
1191 Path MTU Discovery
1981 Path MTU Discovery for IP version 6
2923 TCP Problems with Path MTU Discovery

Weblinks

  1. https://de.wikipedia.org/wiki/Maximum_Transmission_Unit
  2. Dr. TCP, eine Software zum Einstellen der MTU unter Windows, ursprünglich für DSL-Nutzer geschrieben
  3. MTU, eine weitere Software (Freeware) zum Einstellen der MTU unter Windows
  4. Analysing TCP Header Options – Section 6 – Ausführliche Erklärung der MTU und MSS

Links

Projekt

Weblinks

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