Как узнать себе значение mtu. Что такое MTU? Как найти оптимальный размер MTU для домашней сети? Как избежать обнаружения VPN
Многие пользователи сети интернет, для подключения к которой используются защищённые соединения со стороны провайдеров, могут ощущать дискомфорт в работе, связанный с невозможностью открытия некоторых интернет-ресурсов. Устранение проблемы порой решается радикально - меняется роутер или провайдер, однако существует высокая вероятность исправить ситуацию самостоятельно, произведя настройку всего одного параметра под названием MTU в роутере. Что это такое, как найти и правильно настроить - вопросы, которые рассмотрены в данной статье.
Внесение ясности
Для повышения скорости интернета по используется пакетная передача данных. Ведь нет смысла отправлять и получать информацию по каждому биту, загружая канал. Поэтому была создана технология, позволяющая собирать поток данных в специальный пакет, который передаётся на расстояния. При получении пакета конечный компьютер его просто распаковывает и получает исходные данные. В процессе пользования такой системой были выявлены ограничения, которые вели к потере скорости при увеличении размера пакета. Благодаря чему ввели соответствующий стандарт - максимально передаваемый пакет для оборудования (Maximum Transmission Unit), а сокращённо MTU, в роутере. Что это, понятно, осталось выявить причины, из-за которых данный стандарт работает некорректно.
Паранойя или безопасность
Естественно, любой стандарт предусматривает решение проблем в Для MTU была разработана специальная фрагментация, которая позволяла на низком уровне изменять размер пакета по просьбе конечного компьютера в сети. Сама просьба выполнялась на транспортном уровне TCP с помощью протокола ICMP, задачей которого является передача служебных сообщений. Протоколы канального уровня при невозможности принять пакет отправляют сообщение о невозможности этого. Отправитель уменьшает размер посылки и отправляет заново. Однако не всегда это работает. Ведь очень часто интернет-ресурсами управляют очень ленивые администраторы, которые, вместо того чтобы производить тонкую настройку системы безопасности, идут по лёгкому пути, отключая, на их взгляд, ненужные протоколы. Естественно, ICMP входит в их число. А нет сообщения - нет проблемы, конечный пользователь по чьей-то вине пользуется оплаченной услугой не в полном объёме.
Отличный ping-показатель
И чтобы навсегда ушли сомнения, которые поселяет в сознании пользователя служба технической поддержки любого провайдера, нужно знать важный факт - команда ping - не показатель. Так как его первостепенной задачей является проверка доступности ресурса, но не качества канала связи. В этом можно убедиться самостоятельно, выполнив в командной строке ping ya.ru. Ответ конечного сервера сообщит о том, что пакет размером 32 байта был принят. А если отправить пакет, установленный стандартом в 1500 байт? Команда будет выглядеть так: ping ya.ru -f -l 1500. Где l - размер, пакета, а f - запрет фрагментации. Могут появиться проблемы, начиная от невозможности принятия, заканчивая потерями на канале. Беря во внимание, что вся информация, получаемая из сети интернет, передаётся большими пакетами, доверять проверку канала нецелесообразно. В данном случае размер пакета - не что иное, как значение MTU, редактирование которого может улучшить работу интернета.
Возможности провайдера
В первую очередь нужно понимать, какой параметр Maximum Transmission Unit установлен у провайдера. Если услуга сети интернет предоставляется посредством подачи кабеля «витая пара», без каких-либо сетевых настроек, проблем не будет. А вот в случаях использования защищённых каналов PPPoE или нужно быть готовыми, что без настройки роутера и компьютера не обойтись. Вариантов определения правильного размера пакета, как и устранений проблемы, очень много, и внимание будет уделено нескольким, самым эффективным способам. Естественно, можно попытаться у провайдера в телефонном режиме выяснить параметр MTU и прописать его на роутере, но это слишком просто и, скорее всего, невозможно из-за низкой компетенции оператора.
Может проблема в другом
Вполне возможно, что недоступность некоторых интернет-страниц возникает не из-за неверной настройки MTU в роутере, что это исправление не решит проблему. Нужно точно знать, в каком направлении двигаться. Для этого пользователю необходимо зайти в настройки своего роутера и понизить установленный по умолчанию MTU до 1400 байт. После сохранения и перезагрузки попробовать зайти на нужный ресурс ещё раз. Если проблема не устранилась, вернуть настройки в исходное положение и начать искать решение в другом направлении. Однако, по отзывам многих пользователей, изменение размера максимального пакета в меньшую сторону даёт положительный результат и все ресурсы, включая онлайн-игры, доступны. Правда, возникает другая проблема - падает скорость открытия страниц и закачки файлов. Требуется открыть параметры роутера и произвести тонкую настройку MTU.
От слов к делу
Для того чтобы перейти к настройкам, необходимо в адресной строке любого браузера ввести адрес роутера и, попав в окно авторизации, ввести логин и пароль. Естественно, если настройку производил администратор со стороны провайдера, в его компетенции и устранение проблем в работе с интернетом. А вот остальные пользователи знают собственно установленный пароль и логин к точке доступа. В любом случае без авторизации проблему устранить не удастся, ведь параметры роутера будут недоступны.
В конечном счёте безвыходных ситуаций не бывает. Можно выяснить у провайдера настройки сети, сбросить роутер да заводских настроек и провести подключение самостоятельно. В средствах массовой информации достаточно инструкций по настройке нужного аппаратного обеспечения, не говоря уже о фирменных путеводителях от производителя, которые можно найти на официальных сайтах продавца.
Как найти MTU в роутере
Самым популярным в России считается роутер D-Link, поэтому все примеры по тонкой настройке будут описываться на базе его функциональных возможностей, которые не особо отличаются от других роутеров. Попав в главное меню настройки устройства, взор требуется обратить на пункт WAN в разделе «Сеть». Данный пункт отвечает за построение канала связи между роутером и оборудованием провайдера, его наличие обязательно в любом сетевом устройстве. Попав в нужное меню, пользователь может обнаружить несколько соединений, которые имеют статус «соединено». Предпочтение нужно отдать тому, которое имеет флаг «шлюз по умолчанию». Установить на выбранное соединение курсор. Нажав кнопку «изменить» (или «добавить» - у каждой версии свои названия), пользователь попадёт в меню тонкой настройки. Найти нужный пункт с надписью MTU. Изменить параметр, нажав на изображение карандаша в выбранном поле. Установить нужный размер. Сохранить настройки и перезагрузить роутер.
Правильные всегда приносят плоды
Настройка MTU в роутере, как показывает практика, является ключевой для многих каналов, построенных на виртуальных частных сетях. Однако мало кто знает, что тонкая настройка качественного соединения зависит ещё от двух пунктов, которые всегда находятся рядом с полем MTU. Правильная настройка всех параметров всегда решает проблемы в сетях, которые имеют Роутер D-Link, Zuxel, Cisco, Linksys и некоторые другие устройства автоматически заполняют важные параметры. В таких случаях без особого желания менять параметр не стоит.
- Keep Alive. Созданная виртуальная сеть постоянно поддерживается роутером, с момента включения до отключения питания.
- LCP интервал. Параметр указывается в секундах и задаёт частоту запросов от роутера к оборудованию провайдера для проверки работоспособности канала.
- LCP провалы. Параметр, который позволяет выполнить отключение от оборудования провайдера с целью установления нового, более качественного канала связи в случае невозврата нескольких, отправленных раннее пакетов.
Стандарты частных сетей
Если нет желания производить эксперименты самостоятельно, определяя нужный размер MTU, можно использовать технические данные, прописанные в стандартах.
- К каждому переданному пакету прикрепляет собственные данные для обеспечения безопасности, которые принято называть заголовком. Этот заголовок забирает у каждого пакета по 8 байт, оставляя каналу возможность передавать 1492 байта. На данной технологии построена работа ADSL, соответственно для настройки модемов изменение MTU обязательно.
- Частные сети VPN и PPP. Тут MTU в большей степени зависит от оборудования сервера, к которому осуществляется подключение. Ведь помимо провайдера, соединение может быть использовано для подключения к рабочему месту на предприятии с помощью удалённого подключения. Параметр 1400 байт принято считать оптимальным, но тонкая настройка не запрещена.
Программное обеспечение в помощь
Определить необходимый размер MTU без экспериментов с роутером можно и с помощью программного обеспечения. Например, программа TCP Optimizer производит самостоятельные вычисления на канале связи и выдаёт результат пользователю с полным описанием проблемы. Вполне удобно, но ресурсоёмко. Ведь программу нужно найти, закачать, установить и разобраться в её работоспособности. А разобравшись, любой пользователь обнаружит, что приложение использует банальный ping какого-то ресурса в сети интернет. Выходит, что определить MTU можно из командной строки? Запросто, нужно лишь уменьшать размер пакета на единицу, пока ответ сервера не будет положительным - ping ya.ru -f -l 1499.
Многие программные продукты для настройки сетей предлагают произвести тонкую настройку путём правки реестра системы, прописывая специальные ключи под сетевое оборудование. Такой функционал был востребован в системах прошлого века, однако современные операционные системы умеют сами подстраиваться под созданный канал связи и порой для эффективности работы после тонкой настройки роутера требуется перезагрузить компьютер.
В заключение
Получив информацию о MTU в роутере, что это такое и как произвести тонкую настройку оборудования, можно переходить к непосредственным действиям, направленным на улучшение работоспособности канала связи. Однако прежде чем начинать работу, нужно знать, что не все роутеры позволяют изменять свои характеристики. Например, компания ZTE, известная своими 3G-модемами, посчитала, что настройка MTU нарушает какие-то внутренние правила безопасности. Соответственно, изменить нужные параметры вручную не удастся. Специалисты рекомендуют устанавливать оборудование, приобретённое у провайдера, либо перед покупкой хотя бы согласовывать выбор с поставщиком интернета.
В тот момент, когда хост должен передавать данные через интерфейс, он ссылается на максимальный размер полезного блока данных для одного пакета Maximum Transmission Unit, чтобы определить, сколько данных он может поместить в каждый пакет. Например, интерфейсы Ethernet имеют MTU по умолчанию 1500 байт, не включая заголовок или трейлер Ethernet. Это означает, что хост, которому необходимо отправить данные по TCP-протоколу, обычно будет использовать первые 20 из этих 1500 байтов для заголовка IP, следующие 20 для заголовка TCP, а оставшиеся 1460 байт для полезной нагрузки. Инкапсуляция данных в пакеты максимального размера, подобные этому, позволяет потреблять полосу пропускания наиболее эффективно, минимизируя использование служебного трафика протокола передачи данных. Оптимальный размер MTU - ключ к эффективному использованию сетевых каналов передачи данных и снижению нагрузки на сетевое оборудование.
К сожалению, не все устройства в сети Интернет имеют одинаковый максимальный размер полезного блока данных MTU. MTU может различаться в зависимости от типа физического носителя или сконфигурированной инкапсуляции (например, туннелирование GRE или шифрование IPsec). Когда маршрутизатор решает переслать IPv4 пакет через интерфейс и определяет, что размер пакета превышает MTU интерфейса, маршрутизатор должен разбить пакет так, чтобы передать его как две (или более) отдельные части, каждая из которых не превышает предельный размер MTU канала между абонентами. Фрагментация довольно дорого стоит, как в ресурсах маршрутизатора, так и в использовании полосы пропускания. Должны быть созданы новые заголовки и прикреплены к каждому фрагменту. В спецификации протокола IPv6 из маршрутизатора полностью удалена фрагментация пакетов, но эта тема для отдельного разговора.
Определение оптимального размера MTU пакета данных
Чтобы использовать канал наиболее эффективным образом, хосты должны определить оптимальный размер MTU - это минимальный MTU среди всех узлов на пути между хостами. Например, для двух хостов, путь между которыми состоит из 3-х маршрутизаторов с различными максимально возможными размерами пакетов: 1500, 800 и 1200 байтов, каждый из конечных хостов должен принять наименьший размер пакета 800 байт, чтобы избежать фрагментации.
Do not Fragment и Destination Unreachable, Fragmentation Needed
Пакеты могут перемещаться по сетям произвольным образом и невозможно заранее просчитать все маршруты и максимальный размер пакетов для каждого подключения. В RFC 1191 прописана методология определения размера MTU. Процесс, посредством которого хост для конкретного подключения может обнаруживать меньший размер MTU, чем поддерживает его собственный сетевой интерфейс. Ключевыми являются два компонента: бит “Не фрагментировать” (Do not Fragment (DF)) заголовка IP и субкод сообщения ICMP-протокола Destination Unreachable, Fragmentation Needed.
Установка бита DF в IP-пакете не позволяет маршрутизатору выполнять фрагментацию, когда он обнаруживает MTU меньше, чем размер пакета. Вместо этого пакет отбрасывается и по ICMP отправителю приходит сообщение о необходимости фрагментации пакетов. По сути, маршрутизатор указывает, что для отправки далее ему необходимо разбить пакет на части, но флаг Don’t Fragment (DF) не позволяет это сделать. RFC 1191 расширяет ICMP-сообщение, запрашивающее фрагментацию, с включением размера MTU для текущего подключения.
Теперь, когда был обнаружен максимальный размер пакета для подключения, хост может кэшировать это значение и формировать последующие соответствующего размера. Обратите внимание, что обнаружение максимального размера пакетов для конкретного подключения является непрерывным процессом. В случае использования динамической маршрутизации и перестроении маршрута между отправителем и получателем хост периодически продолжает попытки установить флаг DF для обнаружения дальнейшего уменьшения размера пакетов. RFC 1191 также позволяет периодически тестировать возможность увеличения максимального размера пакетов для каждого маршрута, иногда пытаясь передать пакет больше, чем кешированный. Если пакет передается успешно, то значение предельно допустимого размера пакета увеличивается.
Информация в компьютерных сетях передается в виде небольших сформированных блоков данных (иначе говоря, пакетов). Каждый пакет помимо пересылаемой информации содержит еще и служебные данные, составляющие так называемый заголовок (header) пакета. Эти служебные данные нужны для определения целостности данных, используемой версии сетевых протоколов и т.д. При этом размер полезного блока данных ограничивается определенным количеством байт. Делается это для того, чтобы снизить вероятность потерь информации и уменьшить время повторной пересылки пакета в случае появления проблем с подключением.
MTU – что это?
MTU (от англ. Maximum transmission unit) – это максимальный объем данных, передаваемый по сети без дальнейшего фрагментирования (одним пакетом). Любая информация, объем которой превышает значение MTU, автоматически разбивается на небольшие блоки данных перед отправкой по сети. Возможные значения MTU зависят от используемого типа подключения к сети. Так, при использовании PPoE (в основном с ADSL и подобными технологиями) максимальное значение параметра MTU составляет 1492 байта (стандартные 1500 байт для Ethernet минус восемь байт заголовков), а при использовании Wi-Fi MTU может достигать 2304 байт.
В современных ОС оптимальное значение MTU зачастую вычисляется самой системой или берется из настроек маршрутизатора (обычно значение MTU задается в разделе WAN сетевых настроек устройства). Если проблем с доступом к Интернету не наблюдается, значение MTU лучше не менять. Однако, если возникли проблемы со связью и вы предполагаете, что они могут быть связаны с фрагментацией сетевых пакетов, попробуйте изменить значение MTU.
Сделать это можно не только через изменение соответствующей настройки маршрутизатора, но и средствами операционной системы. Перед тем как менять MTU, необходимо рассчитать оптимальное значение этого параметра. Расскажем, как это делается.
Рассчитываем значение MTU
Найти оптимальное значение MTU можно с помощью старой-доброй команды ping. Предположим, что мы определяем значение этого параметра для проводного подключения. Открываем командную строку Windows и пишем такую команду:
ping www.google.com -f -l 1472
В Linux команда обычно имеет вид ping -M do -s 1472 www.google.com, а в macOS ping -D -s 1472 www.google.com (в некоторых версиях систем ключи могут отличаться, рекомендуем обратиться к man ping, если команда не работает). В данном случае мы отправляем по адресу www.google.com пакеты размером 1472 байта и запрещаем фрагментировать данные. Если пакеты такого размера не могут быть отправлены, команда сообщит, что необходима фрагментация пакета. Перезапустите эту команду несколько раз, постепенно уменьшая размер пакета на 8–10 байт. В итоге после нескольких попыток вы подберете значение размера, при котором отсылка данных состоится. Помните: если используется беспроводное подключение, размер пакета может быть больше 1500 байт.
Запомните полученное значение и прибавьте к нему 28 байт (длина служебных заголовков). Получившееся значение – это оптимальное (или близкое к оптимальному) значение MTU для вашей сети.
Устанавливаем значение MTU
Теперь вы знаете, какое значение MTU можно использовать в вашей домашней сети. Укажем операционной системе, что необходимо использовать именно его (дальнейшие примеры иллюстрируют настройку сети IPv4).
В Windows открываем командную строку с правами администратора и выполняем команду:
netsh interface ipv4 show subinterfaces
На экране появится список всех сетевых подключений, их названия и текущий размер MTU. Запоминаем название нужного нам подключения и пишем следующую команду:
netsh interface ipv4 set subinterface Ethernet mtu=1450 store=persistent
Здесь Ethernet – название интерфейса (может быть другим), 1450 – выбранный размер MTU. Если название состоит из нескольких слов, его надо указывать в кавычках.
Для отключения автоматической настройки MTU можно выполнить команду:
netsh int tcp set global autotuninglevel=disabled
Включить автоматическое определение MTU можно той же командой с параметром autotuninglevel=normal.
Если необходимо сбросить настройки к исходному состоянию, выполняем команду:
netsh interface ipv4 reset
В Linux настройка MTU осуществляется с помощью команды ip. Посмотрим текущее значение MTU:
$ ip link show | grep mtu
# ip link set eth0 mtu 1450
Здесь eth0 – название интерфейса, оно может быть другим на вашем компьютере. Для того чтобы выбранное значение MTU использовалось постоянно при каждом входе в систему, необходимо прописать значение в файл /etc/network/interfaces, либо создать модуль для systemd. Рекомендуем обратиться к документации используемого дистрибутива для получения более подробной информации.
В macOS посмотреть размер MTU для подключения en0, а затем установить значение параметра можно в терминале:
networksetup -getMTU en0
networksetup -setMTU en0 1450
Вы можете указать размер MTU и в настройках маршрутизатора. Во многих моделях роутеров соответствующая настройка находится в разделе WAN. Более подробную информацию можно получить на сайтах производителей сетевого оборудования.
При ручной настройке MTU учитывайте, что слишком маленький размер блока данных устанавливать не рекомендуется, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на процессор маршрутизатора. Также напомним еще раз: если ваше сетевое подключение работает нормально, значение MTU менять не стоит. Параметры, установленные провайдером или производителем маршрутизатора, вполне подходят для подавляющего большинства пользователей.
Когда постоянно происходят сбои при подключении к интернету, многие идут на решительные меры. Они меняют роутер, меняют провайдера. Одна из причин возможных неполадок – не корректно выставленное значение MTU. Давайте разберемся, что это такое и как его правильно выставить.
MTU в роутере что это
Значение MTU (Maximum Transmission Unit) указывает, какого максимального размера пакеты отправляет устройство . Измеряется в байтах. То есть, если на роутер пришел блок данных большего размера, то он его нарежет на несколько пакетов (фрагментирует). Эти пакеты будут идти по сети, и если встретится на их пути маршрутизатор, который посчитает их слишком большими, он тоже их нарежет. Когда они достигнут последнего маршрутизатора, он, в свою очередь, перед отправкой на компьютер получателя, будет из фрагментированных пакетов собирать в исходные.
Все эти манипуляции по нарезке и сборке пакетов трудоемки. Соответственно, желательно выставлять оптимальное значение MTU на роутере.
Так как данные в каждом пакете оборачиваются служебными заголовками, то чем более длинные пакеты используются, тем меньше затрат на заголовки. В связи с этим желательно выставлять максимальный размер MTU, при котором пакеты не будут нарезаться на последующих узлах сети.
Какой MTU поставить на роутере
Самый простой способ, это обратиться в службу поддержки провайдера (написать письмо, позвонить). Скорее всего, они подскажут актуальное значение. Но через некоторое время, провайдер может все переконфигурировать. Хотя это случается достаточно редко, но если вдруг начали возникать сбои, вполне вероятно, что следует уточнить правильность выставленного MTU.
Второй вариант, это найти оптимальный размер с помощью команды ping , отправляя пакеты, в которых установлено, что их нельзя фрагментировать. Пинговать следует удаленный ресурс, например, сайт или сервер провайдера.
Можно так же проверить наиболее посещаемые ресурсы в интернете: игровые сервера, сервера с которых смотрите фильмы, используемые IP телефоном.
Пример команды «ping -f -l 1472 yandex.ru», здесь:
- 1472 – это количество отправляемых байт данных. Следует учитывать, что помимо данных, будет отправлен еще и заголовок, который составляет 28 байт (IP заголовок 20 + ICMP заголовок 8 = 28). Следовательно, в итоге размер пакета будет составлять 1472+28=1500 (байт), стандартный размер максимального стандартного Ethernet пакета. Есть правда пакеты большего размера, называемые jumbo-кадрами.
- yandex.ru – это доменное имя сервера, на который будем отправлять команды, его можно поменять на IP адрес сервера провайдера. Можно поэкспериментировать с разными IP-адресами.
В итоге, выполнив такую команду, мы определим, требуется ли фрагментация пакета для доставки его к получателю.
Для примера, допустим, что поставщик услуг не пропускает пакеты, размер которых превышает 1024 байта. Тогда настройка выглядела бы следующим образом.
Запускаем командную строку (это классическое приложение Windows, найти его можно, например, в поиске набрав «Командная строка»). И выполняем команды.
Здесь значении данных 997 байт, размер пакета 997+28=1025 байт, пакет не может быть доставлен без фрагментации.
Здесь значении данных 996 байт, размер пакета 996+28=1024 байт, пакет доходит до получателя без фрагментации.
Таким образом, изменяя размер отправляемого блока данных, мы можем вычислить DMTU – максимальный размер блока данных, который доставляется без фрагментации . Например, если команда ping проходит без фрагментации со значением 996. При попытке отправить команду со значением 997 получаем ответ: «Требуется фрагментация пакета, но установлен запрещающий флаг». Тогда мы рассчитываем параметр DMTU следующим образом: 996 байт данных + 28 байт IP заголовка = 1024 байта. Максимальный размер блока данных, который не будет фрагментирован, составит 1024 байта. Это значение и следует задать на маршрутизаторе, как размер MTU.
Как поменять MTU на роутере
Подключаемся к маршрутизатору через интернет браузер. Выставляем новый размер MTU. Затем сохраняем настройки.
Например, при использовании TP-Link, заходим в пункт «Сеть», там подпункт «WAN». Не забываем нажать после этого кнопку «Сохранить».
После изменения значений, можно проверить, насколько изменилась скорость скачивания файлов большого размера из интернета.
Настройка MTU на компьютере
Для увеличения производительности, чтобы на маршрутизатор не приходили слишком большие пакеты, возможна настройка MTU на оборудовании. В частности, можно выставить размер MTU на персональном компьютере, требуется воспользоваться командной строкой, запущенной от имени администратора:
После данной установки на компьютере, с него будут отправляться пакеты, у которых максимальный размер на уровне IP будет 1024 байта, но на MAC уровне максимальный отправляемый блок данных будет размером 1038 байт (14 из них для заголовка MAC).
Большего размера пакеты не будут отправляться. То есть, если в настройках роутера рассчитан и правильно выставлен MTU 1024, то точно такой же MTU следует задать в настройках подключенного к нему компьютера.
Автоматическая настройка – PMTU discovery
Существуют режимы работы некоторых устройств, когда размер MTU уточняется во время подключения к удаленному серверу (PMTU discovery). Алгоритм такой же, как и тот, которым пользовались при настройке MTU на роутере. В начале работы устройство отправляет блоки данных разного размера, пытаясь определить максимальный размер пакета, который дойдет без фрагментации.
В этом алгоритме есть одна проблема, называемая «MTU Discovery Black Hole ». Она возникает в случае, когда администраторы сетей, чтобы избежать возможных атак на их сервера, запрещая маршрутизаторам передачу ICMP , в частности которые используются при команде ping.
Так конечно не корректно действовать. Устройство, не получив ответа на запрос не может продолжить работать.