Was ist MTU?

Die Maximum Transmission Unit (MTU) ist die größte Paketgröße in Byte, die eine Netzwerkschnittstelle oder ein Netzwerkpfad übertragen kann, ohne das Paket in kleinere Teile aufzuteilen. Die Standard-MTU für Ethernet beträgt 1.500 Byte; VOS-Schnittstellen akzeptieren Werte von 72 bis 9.000 Byte, einschließlich Jumbo-Frames für Verbindungen mit hohem Durchsatz.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• MTU ist die größte Paketgröße, die eine Schnittstelle vor der Fragmentierung senden kann.
• Die Standard-MTU bei Ethernet beträgt 1500 Byte; bei Jumbo-Frames erhöht sich dieser Wert auf 9000.
• Eine Diskrepanz zwischen Peers kann Protokolle wie die OSPF-Nachbarschaft blockieren.
• Path MTU Discovery ermittelt die kleinste MTU entlang einer End-to-End-Route.
• VOS-Schnittstellen akzeptieren konfigurierte MTU-Werte von 72 bis 9000 Byte.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · MTU & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist MTU wichtig?

Die MTU legt die Obergrenze dafür fest, wie viele Daten ein Paket übertragen kann, und beeinflusst damit sowohl die Effizienz als auch die Zuverlässigkeit. Ist sie zu niedrig, wird Bandbreite für Overhead verschwendet – mehr Pakete, mehr Rechenaufwand, geringerer Durchsatz. Ist sie für eine Verbindung, die diese Menge nicht bewältigen kann, zu hoch, werden Pakete verworfen oder fragmentiert, was bei jedem Hop, an dem sie wieder zusammengesetzt werden, zu zusätzlicher Latenz und höherem CPU-Aufwand führt.

MTU-Inkompatibilitäten sind ebenfalls eine klassische Ursache für Ausfälle, die auf den ersten Blick nichts mit der Paketgröße zu tun haben. Zwei OSPF-Router tauschen während der Synchronisierung der Link-State-Datenbank ihre Schnittstellen-MTU aus; stimmen die Werte nicht überein, schließen die Nachbarn den Handshake nie ab und die Sitzung bleibt in einem Zwischenzustand hängen. Da das Symptom nichts mit der Ursache zu tun hat, gehört die MTU zu den ersten Dingen, die Techniker überprüfen, wenn eine funktionierende Verbindung keinen Datenverkehr mehr durchlässt.

Was ist MTU?

MTU wird an der Schnittstelle angewendet: Es handelt sich dabei um die größte Protokolldateneinheit – Nutzdaten plus Header –, die die Schnittstelle in einem Rahmen senden oder empfangen kann. Der historische Standardwert für Ethernet liegt bei 1.500 Byte, der durch frühe Hardware festgelegt wurde und im öffentlichen Internet nach wie vor als sichere Annahme gilt. Jumbo-Frames erhöhen diese Obergrenze, üblicherweise auf 9.000 Byte, auf Verbindungen und bei Hardware, die diese durchgehend unterstützen.

Wenn ein Paket die MTU einer Verbindung überschreitet, die es passieren muss, fragmentiert das Gerät es entweder oder – falls das „Don’t Fragment“-Bit gesetzt ist – verwirft es das Paket und sendet eine ICMP-Meldung „Fragmentation needed“ zurück. Die Path-MTU-Erkennung nutzt diesen Mechanismus: Ein Absender beginnt mit seiner eigenen MTU und passt diese bei jeder „Fragmentation needed“-Antwort nach unten an, bis er die kleinste MTU entlang des Pfades ermittelt hat.

Arten von MTU

Die Standard-Ethernet-MTU (1.500 Byte) ist die Standardeinstellung für IPv4-Netzwerke und die sicherste Wahl, wenn die Kapazität einer Verbindung unbekannt ist, da sie von fast allen Geräten und Netzbetreibern unterstützt wird. Jumbo-Frames (bis zu 9.000 Byte) reduzieren den Overhead pro Paket auf Verbindungen mit hohem Durchsatz, wie beispielsweise Verbindungen zwischen Rechenzentren; allerdings muss jedes Gerät entlang der Verbindung die größere Größe unterstützen, da die Pakete sonst fragmentiert werden. Die tunnelreduzierte MTU berücksichtigt den Overhead durch Kapselung: IPsec-, GRE- und VXLAN-Tunnel fügen Header hinzu, sodass die nutzbare MTU innerhalb des Tunnels kleiner ist als die der Schnittstelle – eine häufige Ursache für das Problem „funktioniert bei geringem Datenverkehr, versagt bei großen Paketen“. Die IPv6-Mindest-MTU (1280 Byte) ist eine protokollseitige Untergrenze: Jede IPv6-Verbindung muss mindestens diese Größe unterstützen, und da IPv6-Router während der Übertragung keine Fragmentierung vornehmen, ist die Path-MTU-Erkennung zwingend erforderlich.

MTU & Versa

VOS-Schnittstellen stellen die MTU bei jedem Schnittstellentyp als direktes Konfigurationsfeld bereit. Bei der Konfiguration von Schnittstellen auf einem VOS-Gerät – WAN- und LAN-Ethernet-Ports, Subschnittstellen, Tunnel- und GRE-Schnittstellen – akzeptiert das MTU-Feld Werte zwischen 72 und 9000 Byte, wobei einige Subschnittstellen bis zu 9600 Byte reichen und kein Standardwert vorliegt, bis dieser festgelegt wird. Das gleiche Feld ist auch in Concerto vorhanden: Bei der Konfiguration von LAN-Schnittstellen für kabelgebundene und aggregierte Ethernet-Schnittstellen wird die MTU im Bereich „Link Configuration“ in demselben Bereich angezeigt.

Eine MTU-Diskrepanz wird auch in den OSPF-Fehlerbehebungshinweisen unter Versaals Fehlermodus genannt: Wenn zwei Peers unterschiedliche Schnittstellen-MTUs haben, bleibt die Adjazenz während des Austauschs der Datenbankbeschreibung im Zustand „EXSTART“ hängen, anstatt den Vorgang abzuschließen. Die Lösung besteht darin, die lokale MTU mit dem vom entfernten Peer angekündigten Wert abzugleichen und beide Werte anzugleichen – danach wird die Adjazenz normal hergestellt.

Häufig gestellte Fragen

Wie groß ist die Standard-MTU-Größe bei Ethernet?

Die Standard-Ethernet-MTU beträgt 1.500 Byte. Dieser Wert wurde durch die technischen Beschränkungen der frühen Ethernet-Hardware festgelegt und gilt nach wie vor als Standard im öffentlichen Internet. Er ist so klein, dass praktisch jeder Switch, jeder Router und jede Carrier-Verbindung ihn ohne besondere Konfiguration an beiden Enden unterstützt.

Was sind Jumbo-Frames?

Jumbo-Frames sind Ethernet-Frames, die größer sind als die standardmäßige MTU von 1500 Byte und in der Regel bis zu 9000 Byte umfassen. Sie reduzieren den Overhead durch den Header pro Paket auf Verbindungen mit hohem Durchsatz, allerdings muss jedes Gerät entlang der Übertragungsstrecke dieselbe Größe unterstützen, da die Pakete sonst fragmentiert oder verworfen werden.

Was passiert, wenn die MTU zwischen zwei verbundenen Geräten nicht übereinstimmt?

Der Datenverkehr bis zur kleineren MTU wird normal weitergeleitet, größere Pakete werden jedoch je nach DF-Bit verworfen oder fragmentiert. In Routing-Protokollen wie OSPF kann eine MTU-Diskrepanz verhindern, dass Nachbarn eine Adjazenz herstellen, da sich beide Seiten auf die Schnittstellen-MTU einigen müssen.

Was ist „Path MTU Discovery“?

Path MTU Discovery (PMTUD) ist der Prozess, mit dem ein Absender die kleinste MTU entlang einer Route zum Ziel ermittelt. Er sendet Pakete, bei denen das „Don’t Fragment“-Bit gesetzt ist, und verringert die Paketgröße, sobald ein Router entlang der Route meldet, dass das Paket zu groß ist.

Welchen MTU-Bereich unterstützen die VOS-Schnittstellen von Versa ?

VOS-Schnittstellen akzeptieren bei den meisten Schnittstellentypen MTU-Werte zwischen 72 und 9000 Byte, wobei einige Unterschnittstellen bis zu 9600 Byte unterstützen. Es gibt keinen Standardwert – Sie legen ihn bei jeder Konfiguration einer Schnittstelle explizit fest, sei es über Director oder Concerto.

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