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Frammentazione MTU nella trasmissione di rete: come evitare la perdita e la ritrasmissione dei dati?
Nelle moderne reti di computer, l'unità massima di trasmissione (MTU) svolge un ruolo fondamentale. MTU si riferisce alla dimensione della più grande unità di dati del protocollo che può essere trasmessa in una transazione a livello di rete. MTU è correlato, ma non identico, alla dimensione massima del frame di un livello di collegamento dati come Ethernet. Le corrette impostazioni MTU possono non solo migliorare l'efficienza della trasmissione dei dati, ma anche contribuire a ridurre il numero di ritrasmissioni e perdite di dati.
Una corretta configurazione della MTU può avere un impatto significativo sulle prestazioni della rete, soprattutto in scenari di trasferimento dati di grandi dimensioni.
La dimensione della MTU dipende dalle capacità della rete sottostante e solitamente richiede una regolazione manuale o automatica per non superare tali capacità. Ad esempio, prendendo Ethernet, la dimensione massima del frame è 1518 byte, di cui 18 byte di sovraccarico, risultando in una MTU di 1500 byte. Tali standard fissi consentono di mantenere la legalità della struttura quando si trasmette su reti diverse.
Impatto della MTU
La scelta di una MTU più grande migliora l'efficienza della trasmissione dei dati perché ogni pacchetto di rete trasporta una maggiore quantità di dati effettivi, mentre il sovraccarico del protocollo rimane fisso. Tuttavia, una MTU più grande introduce anche alcuni problemi, come ritardi di trasmissione potenzialmente più lunghi, soprattutto per i pacchetti successivi. Tali ritardi, se non gestiti, possono avere un impatto sull'intero ambiente di rete.
In alcuni casi, la trasmissione di pacchetti di dati di grandi dimensioni può comportare tassi di perdita di pacchetti più elevati. Se un singolo byte viene danneggiato, l'intero pacchetto di dati verrà ritrasmesso, sprecando preziosa larghezza di banda.
Inoltre, la trasmissione di pacchetti di grandi dimensioni è particolarmente indesiderabile in presenza di errori di comunicazione. Se il sistema utilizzato non è in grado di eseguire la correzione degli errori di inoltro, la corruzione di un byte può causare lo scarto dell'intero pacchetto, il che è particolarmente comune negli ambienti di rete con elevati tassi di perdita di pacchetti.
La relazione tra protocolli Internet e MTU
Il protocollo Internet (IP) è stato progettato per funzionare su diverse tecnologie di rete, che possono supportare pacchetti di dimensioni diverse. Sebbene un host sia consapevole della propria MTU e della MTU dei potenziali peer, non sa immediatamente quale sia la MTU minima lungo i collegamenti con gli altri peer. Ciò crea potenziali problemi, soprattutto quando i protocolli di livello superiore creano dimensioni di pacchetto maggiori di quelle che il collegamento locale può supportare.
Il protocollo IP consente la frammentazione dei pacchetti, dividendo un datagramma in diverse parti più piccole per rientrare nei limiti di una specifica MTU.
Questo processo di frammentazione avviene a livello di Internet e i pacchetti frammentati vengono contrassegnati in modo che il livello IP dell'host di destinazione sappia come riassemblarli nuovamente nel datagramma originale. Tuttavia, se la rete perde un segmento, l'intero pacchetto viene considerato perso. In questo caso, si verificherà un sovraccarico irragionevole o non necessario quando il numero di pacchetti o il loro contenuto che deve essere frammentato è troppo grande.
Rilevamento e configurazione MTU
La tecnologia di rilevamento MTU viene utilizzata per scoprire la MTU minima di qualsiasi percorso di trasmissione Internet. Inviando un pacchetto con l'opzione di non frammentazione a un dispositivo nel percorso, se la MTU del dispositivo è inferiore al pacchetto, il pacchetto verrà eliminato e verrà restituito un messaggio di descrizione ICMP. Questo processo viene ripetuto finché non viene trovata una MTU sufficientemente piccola.
Ma poiché sempre più reti bloccano il traffico ICMP, le capacità della tecnologia di rilevamento MTU sono limitate, il che può portare a ostacoli imprevisti nel modo in cui la rete gestisce i trasferimenti di dati.
Un modo per risolvere questo problema è regolare la dimensione massima del segmento (MSS) nella connessione TCP per massimizzare l'efficienza della trasmissione dei dati. Ciò sarà molto importante per migliorare la fluidità della trasmissione dei dati in ambienti di rete non standard.
Conclusione
Con la continua evoluzione della tecnologia di rete, l'impostazione e la gestione della MTU diventano sempre più complesse. Come configurare e ottimizzare in modo efficace MTU per migliorare la stabilità e l'efficienza della trasmissione dei dati è diventata una domanda su cui riflettere?
