O tamanho de MTU (Maximum Transmission Unit) é um aspecto crucial das configurações de rede que muitas vezes é esquecido. A MTU determina o tamanho máximo de um pacote de dados que pode ser transmitido pela rede sem precisar ser dividido em fragmentos menores.
Pense no MTU como um caminhão de contêineres. Quanto maior o contêiner, mais mercadorias podem ser transportadas em uma viagem. Da mesma forma, com o MTU, quanto maior o tamanho, mais dados podem ser transmitidos em um pacote.
As configurações adequadas de MTU são cruciais porque afetam a eficiência e a velocidade da transmissão de dados.
O tamanho ideal da MTU pode:
- Melhora o desempenho da rede: Com o tamanho de MTU apropriado, os dados podem ser entregues em pacotes grandes que reduzem a sobrecarga e aceleram a transmissão.
- Minimiza a fragmentação: as configurações ideais de MTU evitam a fragmentação de pacotes, o que pode diminuir a velocidade de transferência de dados e reduzir a eficiência da rede.
Como funciona o MTU
MTU (Maximum Transmission Unit) é o tamanho máximo de um pacote de dados que pode ser transmitido por uma rede sem ser dividido em fragmentos menores. A MTU é determinada por um dispositivo de rede, como um roteador ou switch, e é medida em bytes. Por exemplo, o tamanho padrão da MTU para Ethernet é de 1500 bytes.
Como a MTU funciona em redes?
- Entrega de pacotes de dados: Quando os dados são enviados por uma rede, eles são divididos em pacotes menores.
- Fragmentação: Se o tamanho de um pacote de dados exceder o MTU, ele será dividido em fragmentos menores. Esse processo é conhecido como fragmentação.
- Remontagem: No lado do receptor, esses fragmentos são reunidos novamente em um pacote de dados inteiro antes de serem passados para o aplicativo que precisa dele.
Quando um dispositivo (como um computador, roteador ou switch) deseja transmitir dados por uma rede, ele é encapsulado em pacotes de dados. Cada pacote tem um cabeçalho que contém informações como endereço de destino, endereço de origem e tipo de dados. O tamanho máximo da parte de dados neste pacote é chamado de MTU.
Se o tamanho dos dados que você deseja enviar for maior que a MTU, os dados serão divididos em pacotes menores, cada um com um tamanho que não exceda a MTU. Esse processo de quebrar o pacote é chamado de fragmentação. No lado receptor, os pacotes fragmentados serão reorganizados em um dado inteiro.
O papel da MTU na rede
O tamanho da MTU tem uma influência significativa no desempenho da rede e na eficiência da transmissão de dados. Algumas das funções importantes das MTUs nas redes são as seguintes:
- Sobrecarga reduzida: Pacotes de dados maiores podem reduzir o número de pacotes que precisam ser enviados, reduzindo assim a sobrecarga associada ao envio de pacotes pequenos. Isso pode melhorar a eficiência da rede.
- Evita a fragmentação excessiva: Ao definir a MTU de acordo, a fragmentação de pacotes pode ser minimizada. A fragmentação excessiva pode retardar a transmissão de dados e aumentar a probabilidade de erros.
- Acelera a transmissão de dados: Um MTU ideal permite que os dados sejam enviados em grandes tamanhos de pacote, acelerando o processo de transmissão. Isso é importante para aplicativos que exigem transferência rápida de dados, como streaming de vídeo ou jogos online.
- Latência reduzida: O tamanho correto da MTU pode reduzir o tempo necessário para enviar e receber pacotes de dados, reduzindo assim a latência ou o atraso na comunicação de rede.
- Melhora a segurança: o tamanho certo da MTU pode ajudar a evitar ataques na rede, como ataques de fragmentação que os invasores podem aproveitar para enviar pacotes de dados maliciosos.
Exemplo simples:
Imagine que você deseja enviar um arquivo de vídeo grande pela Internet. Se o MTU da sua rede for pequeno, o arquivo de vídeo será dividido em vários pedaços pequenos. Cada peça deve passar pelo roteador e alternar separadamente, o que pode fazer com que o vídeo engasgue ou até mesmo não seja reproduzido sem problemas.
Por que determinar o tamanho ideal da MTU é importante?
Determinar o tamanho ideal da MTU é uma etapa importante para otimizar o desempenho da sua rede. A MTU certa pode fornecer vários benefícios significativos, incluindo:
Aumente a velocidade da Internet
Uma MTU muito pequena fará com que o pacote de dados seja fragmentado com frequência. O processo de fragmentação e remontagem de pacotes leva mais tempo, o que pode retardar a transferência de dados. Com um MTU ideal, a fragmentação pode ser minimizada, para que os dados possam ser transmitidos mais rapidamente.
Pacotes de dados maiores (com MTUs mais altos) contêm menos sobrecarga (informações adicionais no cabeçalho do pacote). Isso significa que mais dados podem ser entregues em um único pacote, tornando o uso da largura de banda mais eficiente.
Reduza a latência e os pacotes perdidos
Como mencionado anteriormente, a fragmentação pode aumentar a latência. Com uma MTU ideal, a latência pode ser suprimida, resultando em melhor capacidade de resposta da rede. Isso é especialmente importante para aplicativos sensíveis à latência, como jogos online, chamadas de vídeo e streaming.
A fragmentação pode aumentar o risco de perda de pacotes em trânsito. Pacotes perdidos devem ser ressentidos, o que pode causar atrasos e diminuição do desempenho. A MTU correta pode reduzir o risco de perda de pacotes.
Segurança de rede
Alguns tipos de ataques de rede aproveitam a fragmentação para ocultar o tráfego malicioso. Ao definir o MTU corretamente, você pode evitar esse tipo de ataque.
Uma rede estável é uma rede segura. A MTU ideal pode melhorar a estabilidade da rede, reduzindo assim o risco de interferência que os invasores podem aproveitar.
Outros fatores a considerar
- Tipo de conexão: O tipo de conexão com a Internet que você usa (DSL, cabo, fibra óptica) pode afetar o MTU ideal que pode ser usado.
- Dispositivos de rede: roteadores, switches e outros dispositivos de rede têm um MTU máximo suportado. O MTU definido não deve exceder o valor máximo suportado pelo dispositivo.
- Protocolos de rede: Alguns protocolos de rede têm requisitos específicos de MTU.
Como determinar o MTU ideal:
- Ping com Don’t Fragment Opções: Você pode usar o comando ping com o comando “-f” (don’t fragment) para descobrir o MTU máximo suportado pelo seu caminho de rede.
- Use ferramentas especializadas: Várias ferramentas especializadas podem ser usadas para medir a MTU, como PathPing no Windows ou traceroute no Linux.
- Consulte seu ISP: Você também pode consultar seu provedor de serviços de Internet para obter recomendações sobre o MTU ideal.
Etapas para determinar o tamanho ideal da MTU
Preparação
Antes de realizar o teste de MTU, vários equipamentos e preparações precisam ser feitos:
- Conexão estável com a Internet: Certifique-se de que sua conexão com a Internet esteja estável e que não haja interrupções.
- Dispositivo de computador: Prepare o computador ou laptop que será usado para realizar o teste de MTU .
- Acesso ao roteador: Certifique-se de ter acesso às configurações do roteador, seja por meio do web interface ou do aplicativo gerenciador de roteador.
- Ferramenta de teste de rede: Você precisará de uma ferramenta ou utilitário de rede, como Prompt de Comando no Windows, Terminal no macOS ou Terminal no Linux.
Método Ping Test
As etapas para executar o Ping Test para determinar o tamanho ideal do MTU são as seguintes:
- Abra o prompt de comando ou terminal:
- Windows: Pressione Win + R, digite cmd e pressione Enter.
- macOS e Linux: Abra Terminal no aplicativo ou use o atalho Ctrl+Alt+T (Linux).
- Digite o comando Ping: Use o comando ping com as opções -f (defina o bit Não fragmentar) e -l (especifique o tamanho do pacote) para enviar um pacote de dados de um tamanho específico sem fragmentação. Comece com um tamanho de pacote de 1472 bytes (já que o tamanho da MTU de 1500 bytes inclui um cabeçalho IP de 28 bytes).
ping [ip_address] -f -l 1472
- Reduzir o tamanho do pacote: Se você receber a mensagem “Packet needs to be fragmented but DF set”, reduza o tamanho do pacote em 10 bytes e repita o comando.
ping [ip_address] -f -l 1462
- Localizar tamanho máximo não fragmentado: repita a etapa 3 até encontrar o tamanho máximo que não gera uma mensagem de erro. Adicione 28 bytes para determinar o tamanho ideal da MTU .
ping [ip_address] -f -l [largest_size]
Exemplos práticos
- Windows:
ping google.com -f -l 1472
- macOS:
ping -D -s 1472 google.com
- Linux:
ping -M do -s 1472 google.com
Endereçando mensagens de erro
Se você receber uma mensagem de erro como “Request timed out” ou “Packet needs to be fragmented but DF set”:
- Reduzir o tamanho do pacote: Reduza o tamanho do pacote que está sendo testado até que a mensagem de erro desapareça.
- Verifique a conexão: Certifique-se de que não haja interrupção na sua conexão com a Internet.
Destination host unreachable: Isso significa que o pacote não pode chegar ao seu destino. Pode haver um problema com a conexão ou com o endereço IP que você está usando.
Packet too big: Isso significa que o tamanho do pacote excede o MTU. Anote o tamanho do último pacote bem-sucedido antes que esta mensagem apareça.
Fragmentation needed and DF set: Isso significa que o pacote deve ser dividido em fragmentos, mas a opção não fragmentar (DF) está habilitada.
Testando e configurando MTU no roteador
Depois de determinar o tamanho ideal do MTU, a próxima etapa é configurar o MTU em seu roteador. Aqui está um guia geral para alguns tipos de roteadores:
- Acesse as configurações do roteador:
- Abra um navegador da Web e digite o endereço IP do roteador (geralmente 192.168.1.1 ou 192.168.0.1).
- Digite seu nome de usuário e senha para acessar a interface de configurações.
- Navegue até Configurações de MTU:
- Procure as opções Network Settings, WAN Settings ou Advanced Settings.
- Encontre a seção para configurar MTU.
- Definir tamanho do MTU:
- Insira o tamanho de MTU ideal que você determinou.
- Salve as alterações e reinicie o roteador, se necessário.
Exemplo de configuração
- Netgear:
- Faça login no roteador web interface.
- Navegue até Advanced > Setup > WAN Setup.
- Defina MTU Size e salve as alterações.
- TP-Link:
- Faça login no roteador web interface.
- Navegue até Network > WAN.
- Defina MTU Size e salve as alterações.
Seguindo as etapas acima, você pode determinar e definir o tamanho ideal do MTU para garantir o máximo desempenho da rede.
Estudos de caso
Estudo de caso 1: experiência do usuário que melhora com sucesso a velocidade da Internet definindo MTU
Um usuário, vamos chamá-lo de Budi, experimenta velocidades de internet lentas e muitas vezes intermitentes, especialmente ao transmitir vídeos e jogar jogos online. O Budi usa uma conexão de internet de alta velocidade com um roteador compatível com redes Ethernet.
Passos dados
- Testando a velocidade da Internet: Budi testou pela primeira vez a velocidade da Internet usando um site de teste de velocidade. Os resultados mostraram uma velocidade muito abaixo do que deveria ser.
- Teste de Ping: Budi então realiza um Teste de Ping para determinar o tamanho ideal da MTU . Ele usa o seguinte comando no prompt de comando em um computador Windows:
ping google.com -f -l 1472
Após vários testes e redução do tamanho do pacote, ele descobriu que o tamanho máximo do pacote não fragmentado era de 1464 bytes. Ao adicionar 28 bytes ao cabeçalho IP, ele determinou que o tamanho ideal da MTU é de 1492 bytes.
- Configurando o MTU no roteador: Budi acessa as configurações do roteador e define o tamanho do MTU para 1492 bytes na seção Configurações de WAN.
Resultado
Depois de definir o tamanho ideal da MTU, Budi viu um aumento significativo na velocidade da Internet. O streaming de vídeo é executado sem problemas sem buffer, e a experiência de jogo online se torna mais estável e responsiva. A velocidade de download e upload também aumenta de acordo com o plano de internet que ele usa.
Estudo de caso 2: Casos de falha devido ao tamanho abaixo do ideal da MTU e como superá-lo
Um usuário, vamos chamá-lo de Ani, está tendo problemas com a conexão VPN na rede de seu escritório. Quando conectado a uma VPN, ele geralmente experimenta longos tempos de conexão e desconexões frequentes. Esse problema tem impacto na produtividade do trabalho e no acesso aos recursos da empresa.
Problemas enfrentados
- Alta latência: Ani experimenta alta latência quando conectado a uma VPN, o que torna o acesso a arquivos e aplicativos muito lento.
- Perda de pacotes: Existem indicações significativas de perda de pacotes, o que faz com que os dados sejam frequentemente perdidos ou corrompidos durante a transmissão.
Passos dados
- Identificação do problema: Ani consultou a equipe de TI em seu escritório, que suspeitou que o problema estivesse relacionado ao dimensionamento abaixo do ideal da MTU.
- Teste de Ping: a equipe de TI executa um Teste de Ping para determinar o tamanho ideal da MTU usando o seguinte comando no Terminal em um computador macOS:
ping -D -s 1472 google.com
Após vários testes, eles descobriram que o tamanho máximo do pacote não fragmentado era de 1432 bytes. Ao adicionar 28 bytes ao cabeçalho IP, eles determinaram que o tamanho ideal da MTU é de 1460 bytes.
- Definindo o MTU no roteador: A equipe de TI define o tamanho do MTU como 1460 bytes no roteador do escritório e também o define na configuração da VPN.
Resultado
Depois de definir o tamanho ideal da MTU, o problema de conexão Ani VPN é resolvido. A latência é significativamente reduzida e não há mais perda significativa de pacotes. O acesso a arquivos e aplicativos por meio de uma VPN é mais rápido e estável, aumentando a produtividade da Ani no trabalho.
Conclusão
Definir o tamanho ideal de MTU (Maximum Transmission Unit) é essencial para garantir o máximo desempenho da rede e uma conexão estável com a Internet. Os principais benefícios de determinar o tamanho correto da MTU incluem aumentar a velocidade da Internet, reduzir a latência e a perda de pacotes e melhorar a segurança da rede e a estabilidade e confiabilidade da rede.
Depois de determinar o tamanho correto do MTU, há algumas etapas recomendadas para garantir que o desempenho da rede permaneça ideal. Realize testes periódicos para garantir que MTU tamanho permaneça para atender às suas necessidades de rede. As condições da rede podem mudar com o tempo, por isso é importante monitorar e ajustar o tamanho do MTU, se necessário.