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Fragmentation MTU dans la transmission réseau : comment éviter la perte et la retransmission de données ?
Dans les réseaux informatiques modernes, l'unité de transmission maximale (MTU) joue un rôle essentiel. MTU fait référence à la taille de la plus grande unité de données de protocole pouvant être transmise dans une transaction de couche réseau. La MTU est liée, mais non identique, à la taille de trame maximale d'une couche de liaison de données telle qu'Ethernet. Des paramètres MTU appropriés peuvent non seulement améliorer l'efficacité de la transmission des données, mais également contribuer à réduire le nombre de retransmissions et la perte de données.
Une configuration appropriée de la MTU peut avoir un impact significatif sur les performances du réseau, en particulier dans les scénarios de transfert de données volumineux.
La taille de la MTU dépend des capacités du réseau sous-jacent et nécessite généralement un ajustement manuel ou automatique afin de ne pas dépasser ces capacités. Par exemple, en prenant Ethernet, sa taille de trame maximale est de 1 518 octets, dont 18 octets de surcharge, ce qui donne un MTU de 1 500 octets. De telles normes fixes permettent de maintenir la légalité de la structure lors de la transmission sur différents réseaux.
Impact du MTU
Le choix d'une MTU plus grande améliore l'efficacité de la transmission des données, car chaque paquet réseau transporte une plus grande quantité de données effectives, tandis que la surcharge du protocole reste fixe. Cependant, une MTU plus grande introduit également certains problèmes, tels que des délais de transmission potentiellement plus longs, en particulier pour les paquets suivants. De tels retards, s’ils ne sont pas gérés, peuvent avoir un impact sur l’ensemble de l’environnement réseau.
Dans certains cas, la transmission de paquets de données volumineux peut entraîner des taux de perte de paquets plus élevés. Si un seul octet est corrompu, l'intégralité du paquet de données sera retransmise, ce qui gaspillera une bande passante précieuse.
De plus, la transmission de paquets volumineux est particulièrement indésirable en présence d'erreurs de communication. Si le système utilisé est incapable d'effectuer une correction d'erreur directe, la corruption d'un octet peut entraîner la suppression de l'intégralité du paquet, ce qui est particulièrement courant dans les environnements réseau présentant des taux de perte de paquets élevés.
La relation entre les protocoles Internet et MTU
Le protocole Internet (IP) a été conçu pour fonctionner sur un certain nombre de technologies réseau différentes, qui peuvent prendre en charge des paquets de différentes tailles. Bien qu'un hôte soit conscient de sa propre MTU et de celle de ses homologues potentiels, il ne sait pas immédiatement quelle est la MTU minimale le long des liaisons vers d'autres homologues. Cela crée des problèmes potentiels, en particulier lorsque les protocoles de niveau supérieur créent des tailles de paquets supérieures à celles que la liaison locale peut prendre en charge.
Le protocole IP permet la fragmentation des paquets, en divisant un datagramme en plusieurs parties plus petites pour s'adapter aux limites d'une MTU spécifique.
Ce processus de fragmentation se produit au niveau Internet, et les paquets fragmentés sont marqués afin que la couche IP de l'hôte de destination sache qu'il faut les réassembler dans le datagramme d'origine. Cependant, si le réseau perd un segment, le paquet entier est considéré comme perdu. Dans ce cas, une surcharge déraisonnable ou inutile se produira lorsque le nombre de paquets ou leur contenu qui doivent être fragmentés est trop important.
Découverte et configuration MTU
La technologie de découverte MTU est utilisée pour découvrir la MTU minimale de tout chemin de transmission Internet. En envoyant un paquet avec l'option de non-fragmentation à un périphérique sur le chemin, si la MTU du périphérique est inférieure à celle du paquet, le paquet sera abandonné et un message de description ICMP sera renvoyé. Ce processus est répété jusqu'à ce qu'une MTU suffisamment petite soit trouvée.
Mais à mesure que de plus en plus de réseaux bloquent le trafic ICMP, les capacités de la technologie de découverte MTU sont limitées, ce qui peut entraîner des obstacles inattendus dans la manière dont le réseau gère les transferts de données.
Une façon de résoudre ce problème consiste à ajuster la taille maximale du segment (MSS) dans la connexion TCP afin de maximiser l'efficacité de la transmission des données. Cela sera très important pour améliorer la fluidité de la transmission des données dans des environnements réseau non standard.
Conclusion
À mesure que la technologie réseau continue d'évoluer, la configuration et la gestion du MTU deviennent de plus en plus complexes. Comment configurer et optimiser efficacement MTU pour améliorer la stabilité et l'efficacité de la transmission de données est devenu une question qui mérite réflexion ?
