MTU(最大伝送単位)とは何ですか? - TECHCODEVIEW.COM

導入：

最大送信単位 (MTU) は、ネットワーク上で 1 つのパケットで送信できるデータの最大量です。これは、基盤となるネットワークテクノロジによって決定されるパラメータであり、ルーターやスイッチなどのネットワークデバイス上で構成できます。

MTU は、断片化せずにネットワーク上で送信できるデータの最大サイズを決定するため、重要です。パケットが MTU より大きい場合、ネットワーク経由で送信されるように小さなパケットに断片化され、受信側で再組み立てされます。断片化により、処理オーバーヘッドが追加され、ネットワークトラフィックが増加し、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。

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MTU は通常、バイト単位で指定され、使用されているネットワークテクノロジによって異なる場合があります。たとえば、イーサネットネットワークの MTU は通常 1500 バイトですが、一部の WAN テクノロジの MTU は 9000 バイト以上である場合があります。

断片化を回避し、最適なネットワークパフォーマンスを確保するには、ネットワーク上のすべてのデバイスで MTU が正しく構成されていることを確認することが重要です。これは、ネットワークインターフェイスの MTU 設定を調整したり、ネットワークパスの特性に基づいて MTU を動的に調整するパス MTU ディスカバリなどのテクノロジを使用したりするなど、さまざまな手段を通じて実行できます。

MTU とも呼ばれる最大伝送単位は、ネットワーキングおよびオペレーティングシステムで使用される用語です。これは、ネットワーク接続内で単一のエンティティとして送信できるパケットの最大サイズを定義します。 MTU のサイズは、ネットワーク上で送信できるデータの量 (バイト単位) を決定します。

MTUとは

MTU が大きいほど、1 回の接続中により多くのデータが送信されるため、オーバーヘッドが減少します。一方、MTU が小さいほど、そのサイズにより高速に転送できるため、ネットワークの遅延が減少します。したがって、両方の要件を最適化するために MTU のサイズを調整する必要があります。
最大伝送単位のデフォルトサイズは 1500 B で、これはイーサネット標準の最大単位です。

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特徴

MTU のサイズは、転送されるデータ量に正比例します。 MTU サイズが大きくなり、送信者から最終受信者に一度に送信されるデータの塊が大きくなります。
MTU サイズは、ネットワーク管理の仕様に基づいています。
MTU のサイズがルーターの容量を超えると、再度再送信され、遅延が発生します。
ネットワークの最適なパケットサイズです。

MTUの働き

インターネットの伝送制御プロトコル (TCP) が、送信元から宛先に配信できる最大プロトコルデータユニットサイズである MTU = 750 B のサイズを指定しているとします。このようなシナリオでは、次のようなケースが発生する可能性があります。

システムが MTU サイズより大きいパケット (この場合はパケットサイズ> 750 B) を送信する場合、システムパケットは、サイズが最大パケットサイズを超えないように、より小さなパケットに断片化されます。どのチャンクも最大フレームサイズを超えないように、大きなデータパケットを小さなデータチャンクに分割するプロセスは、フラグメンテーションと呼ばれます。これらは、最終的なクライアントの宛先で後で再組み立てされます。

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システムが MTU サイズ以内のパケットを送信する場合、それらはネットワーク接続内で単一のフレームとして送信されます。ただし、MTU よりもはるかに小さいパケットは遅延を増加させ、ネットワークの効率を低下させる可能性があります。このような場合、パケットを再組み立てする必要はありません。

アプリケーション

最大伝送単位には次の用途があります。

MTU は、インターネット上で、主に TCP によって最適なパケットサイズを決定するために使用されます。
これはイーサネットプロトコルに関連付けられており、プロトコルデータユニット (PDU) と呼ばれます。

MTU (最大伝送単位) の問題:

コンピュータネットワークにおける MTU (最大伝送単位) に関連する問題がいくつかあります。

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断片化: パケットが特定のネットワークセグメントの MTU より大きい場合、ネットワーク上で送信するには、より小さなパケットに断片化する必要があります。この断片化により、追加のオーバーヘッドと遅延が発生し、ネットワークのパフォーマンスと信頼性に影響を与える可能性があります。
パス MTU 検出: 場合によっては、送信者と受信者の間のパスに沿って MTU が変化することがあります。これにより、送信者がネットワークパスの各セグメントに使用する正しい MTU を認識していない可能性があるため、断片化によりパケットがドロップされたり遅延したりする可能性があります。パス MTU ディスカバリは、ネットワークパスの特性に基づいて MTU を動的に調整するために使用される技術です。
ジャンボフレーム: 一部のネットワークテクノロジは、ジャンボフレームと呼ばれる、より大きな MTU をサポートします。これにより、特定のシナリオではネットワークパフォーマンスが向上しますが、ジャンボフレームをサポートしないデバイスとの互換性の問題が発生する可能性もあります。
セキュリティ: 場合によっては、攻撃者は MTU 関連の脆弱性を悪用して、サービス拒否攻撃を開始したり、ファイアウォールなどのネットワークセキュリティ対策をバイパスしたりする可能性があります。

参照：

コンピューターネットワークにおける MTU (最大伝送単位) に関連する参考資料をいくつか紹介します。

RFC 791: インターネットプロトコル (IP) – この文書は、IP パケットの最大サイズを決定するために使用される MTU を含む IP プロトコルを定義します。
RFC 1191: Path MTU Discovery – この文書では、断片化を回避し、ネットワークパフォーマンスを向上させるために、ネットワークパスに沿って MTU を動的に検出するために使用される技術について説明します。
Cisco Networking Academy: CCNA Routing and Switching – Scaling Networks – このコースでは、ネットワークのスケーリングとパフォーマンスに関連する MTU およびその他の重要な概念について説明します。
ジュニパーネットワークス: MTU と TCP MSS について – この記事では、MTU と TCP 最大セグメントサイズ (MSS) との関係の詳細な概要を説明します。
Network World: ジャンボフレームの問題 – この記事では、標準のイーサネットフレームよりも大きな MTU をサポートするジャンボフレームを使用する場合の潜在的な利点と欠点について説明します。