MTU

MTU 是出接口方向的MTU值，跟入接口方向无关。 MTU 是双方向的，也就是说两个方向的数据流可以有不同的MTU值。

 

在实施中遇到这么个问题：
用户在BigIP的VLAN设置中修改了MTU值，并保存。但系统重启后，这个值又恢复为原来的默认值了。
有兄弟遇到过么？望指点一二。


[ 本帖最后由 j_tam 于 2009-1-9 12:02 编辑 ]

MTU.GIF

solory

2009-1-15 14:34:22

没看到过！默认就是1500的！一般局域网中不改这个数值！

zhangml

2009-1-16 13:38:17

MTU的范围是576-1500，如果你写的值为1500以上，比如1510，会提示：01070379:3: The MTU 1510 specified for VLAN Py??E?? is outside the valid range of [576-1500]，说明你没有更改成功，这样重启肯定会恢复成1500。如果你改成1492，应该没有问题，我试过。关键是你更改的MTU值是多少。

一、MTU的定义及相关概念：

Mtu即最大传输单元，全称为Maximum Transmission Unit，是指通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。由于定义的模糊性，在此也介绍几个相关的名词，MRU、PMTU、MSS和JUMBO FRAME，供大家甄别。

MRU即最大接收单元，全称为Maximum Receive Unit,与MTU相对，称为最大接收单元，目前也没有权威的标准定义，但许多文章中有这个名词。一台主机或路由器的MTU与MRU可以不一致。

PMTU，全称为 path maximum transmission unit,即路径MTU，把一条IP路径上MTU的最小值称为PMTU，PMTU是个理想化的概念，但目前业界没有有效的手段来实现PMTU的发现和更新。`

MSS是OSI参考模型中四层的一个概念，即最大分段长度，全称为TCP Maximum Segment Size，指TCP每次能够传输的最大数据分段长度（以字节为单位），MSS一般比MTU小40字节。

Jumbo Frame(有些称Giant Frame)，网络上会遇到jumbo frame的概念，cisco路由器的接口中也有这个参数，超过以太网标准长度1518字节的帧称为jumbo frame。

二、MTU涉及主要原理：

1、常见网络的MTU值：

IP网络以包为单位进行信息传递，那么，一次传送多大的包合适、多大的包最高效就成为一个核心问题之一。MTU就是决定在什么样的物理网络传送多大数据包大的事实标准，不同类型网络由于物理特性、发展阶段不同，其MTU的默认值也不尽相同，以下是摘录的各类网络及其默认MTU值：

 

对于windows操作系统来讲，其以太网网卡MTU默认为1500，但可以通过修改工具或修改注册表进行修改，但只能改小，不能改大，即只能修改为小于或等于1500字节。

2、PMTU 发现过程：

对于一个基于网络的应用来讲，如果应用穿过网络的MTU与PMTU相等，那么应用穿过网络的效率最高，或者说，应用通过主机网卡发出的最大数据包与PMTU越接近(指小于等于PMTU)，应用穿过网络的效率越高，原因是有效的避免了分片和重组。

为了达到这个目的，一些操作系统支持自动发现路径MTU的功能，具体过程为：

路由器接口上收到一个报文长度大于本接口MTU值的报文，如果该报文被打上不分片的标记，将丢弃本报文，并且返回一个ICMP差错报文，通知报文发起者丢弃原因。报文发起者将发送比较小的报文。通过多次上述报文协商，将得到对于某一个固定路径上的最小Mtu值，这个过程叫做“Mtu Discovery”[详见RFC1191]。

了解了MTU发现的原理，举一个实例验证PMTU变化过程：

 

在上图所示实验网络中，由三层设备模拟PPPOE拨号，实现接入宽带IP网。三层设备上行以太网口默认MTU为1482字节。抓包结果显示如下：

 

将三层设备上行以太网口默认MTU改为1000字节。抓包结果显示如下：

 

MTU（Maximum Transmission Unit），是指能在网络上传输的最大数据包大小，常见的默认MTU如下：

PPP：296；IEEE 802.3：1492；以太网：1500；FDDI：4352；超通道：65535；

这里引用的PPP的MTU是指传统在Modem到电话局之间链路上使用PPP的场景，不是目前流行的PPPoE(PPP over Ethernet)，同时296并不是实际PPP最大的包大小，而是一个建议值，因为考虑了线路使用者的感受，即在960B/S线路中，使用这个建议值，可以有较好的感受，也就是等待时间可以在忍受范围内（注：以上PPP部分根据后面几位热心兄弟的建议进行了修改）

人一般可以忍受的等待时长在0.1秒到0.2秒以下。对于960字节/秒的PPP网络，传送一个字节需要 1 / 960 = 0.01秒，传送1024字节需要 1024 / 960 = 1.067秒，如果一个数据包的大小就是1024字节的话，则平均等待时长为（1.067 + 0.1）/ 2 = 0.538秒，约为传送所有数据时间的一般。根据相同公式，要使PPP满足平均等待时长在0.1秒到0.2秒之间，则每包长度应在960 * 0.1 * 2到960 * 0.2 * 2之间，即192字节到384字节之间，同时考虑吞吐量（有效数据/数据包长度），296则是一个比较合适的MTU.

对于其他网络，个人理解就是数据帧格式中定义的最大数据长度，如以太网帧(Ethernet II)：

目的地址	源地址	类型	数据	CRC
6字节	6字节	2字节	46字节~1500字节	4字节

对于超通道，其实就是IP帧格式中数据长度字段（16字节）计算而来：2的16次方 – 1 = 65535字节。实际应用中，还是会被链路层协议分片。如由以太网承载IP,就会被分片成小于1500字节的包。

当数据包在网络中传输时，如果经过某段网络的MTU比数据包的长度小，数据包则会从该段网络起被分片传送。但数据发送端总是期望发送的数据包越大越好，同时又期望每个数据包在传送过程中尽量不被分片（分片会降低数据包传送的可靠性），因而发送端使用网络中最小MTU发送数据是最为合适的。

UDP数据包一般采用512Bytes的大小发送数据，而TCP则根据两端协商的最小的MTU进行数据传输。这种方式，可以使绝大多数的UDP和TCP传输不进行分片。

但在个别情况下，还是有可能存在网络路径的某段MTU比发送报文长度还小,这时就得依赖网络路径MTU的发现机制了。有一种简单的实现方法，就是在发送端发送数据包时置上报文不可分片的标记。当报文经过MTU小于报文长度的路由器时，报文会被丢失，同时路由器返回ICMP差错报文，发送端收到差错报文后，进行发送报文的大小的调整，使发送报文最终达到网络中最小的MTU。