MTU (Maximum Transmission Unit)

MTU definuje maximální velikost paketu (v bajtech), který lze přenést v rámci jednoho rámce na dané síťové vrstvě (obvykle L2 – Ethernet). Pokud je paket větší než MTU, musí dojít k jeho rozdělení (fragmentaci) nebo je zahozen.

Standardní hodnota pro Ethernet je 1500 bajtů.

Struktura paketu a režie

Celková velikost přenášených dat se skládá z:

Payload: Samotná užitečná data.

Hlavičky (Headers): L3 (IP) a L4 (TCP/UDP) hlavičky.

Pokud je MTU 1500 bajtů a standardní hlavičky (IPv4 + TCP) mají 40 bajtů, zbývá pro samotná data (MSS - Maximum Segment Size) 1460 bajtů.

Rozdíly mezi IPv4 a IPv6

Způsob, jakým se síť vyrovnává s paketem větším než MTU, se mezi generacemi protokolů zásadně liší:

IPv4: Fragmentace na cestě

V IPv4 mohou směrovače na trase rozdělit příliš velký paket na několik menších částí. To sice zajišťuje doručení, ale výrazně to zatěžuje procesory směrovačů a zvyšuje riziko ztráty dat.

IPv6: Path MTU Discovery (PMTUD)

V IPv6 směrovače nesmí fragmentovat pakety. Pokud narazí na paket větší než MTU jejich odchozího rozhraní:

1. Paket zahodí.
2. Odešlou odesílateli zprávu **ICMPv6 Packet Too Big**.
3. Odesílatel musí velikost paketů zmenšit podle této informace.

Tento proces se nazývá Path MTU Discovery.

Speciální typy MTU

Jumbo Frames: Používají se v lokálních sítích (LAN, datová centra) a umožňují MTU až 9000 bajtů. Snižují režii procesoru při přenosu velkých objemů dat.

Baby Giant Frames: Mírně zvětšené rámce (např. 1508 bajtů) používané pro zapouzdření (např. MPLS nebo QinQ), aby zůstalo zachováno standardních 1500 bajtů pro vnitřní paket.

MSS (Maximum Segment Size): Parametr protokolu TCP, který určuje maximum dat v jednom segmentu (MTU mínus hlavičky).

Problémy spojené s MTU

Černá díra (PMTUD Black Hole): Nastává, když firewall blokuje ICMP zprávy. Odesílatel se nedozví, že má zmenšit paket, a spojení „zamrzne“ (typicky se vytvoří spojení, ale neprojdou data).

Režie tunelů: VPN (IPsec, GRE) přidávají vlastní hlavičky. Pokud se nesníží MTU na vstupu do tunelu, dochází k fragmentaci, což drasticky snižuje propustnost.

Minimální MTU: Zatímco IPv4 teoreticky povoluje velmi malá MTU, pro IPv6 je striktně vyžadováno minimální MTU 1280 bajtů.

— Viz také: IPv6, ICMPv6, TCP Protocol