MTU چیست؟ MSS چیست؟ تفاوت MSS و MTU چیست؟ ممکن است در یک روتر یا مودم اینترنت و در قسمت تنظیمات مربوط به PPPOE مواردی به شکل MTU یا MSS را دیده باشید. در این مطلب به بررسی تفاوت MSS و MTU و جزئیات هر کدام خواهیم پرداخت. در ادامه به تفاوت MSS و MTU خواهیم پرداخت.
تفاوت MSS و MTU – MSS (حداکثر اندازه قطعه) چیست؟
MSS مخفف Maximum Segment Size می باشد. که بیشتر برای بسته های اطلاعاتی از نوع TCP مورد استفاده قرار می گیرد. MSS یا حداکثر اندازه قطعه، بیشترین میزان بارگذاری داده از اتصال شبکه است که دستگاه قبول می کند.
حداکثر اندازه قطعه (MSS) چیست؟
MSS (حداکثر اندازه قطعه) اندازه بسته هایی از داده را که در یک شبکه مانند اینترنت عبور می کنند ، محدود می کند. تمام داده هایی که از طریق شبکه منتقل می شوند به بسته هایی تقسیم بندی می شوند. بسته ها دارای چندین عنوان هستند که به آنها متصل است که حاوی اطلاعاتی درباره محتوای آنها و مقصد است.
MSS قسمتی( غیر هدر) از یک بسته را اندازه گیری می کند که به آن بسته داده می گویند. اگر یک بسته داده با کامیون مقایسه شود ، در حالی که عنوان آن کامیون است و محموله تریلر و بار است ، MSS مانند مقیاسی است که فقط تریلر را اندازه می گیرد. اگر وزن تریلر بیش از حد باشد ، کامیون مجاز به ادامه مسیر خود نیست.
به طور دقیق تر ، MSS بزرگترین اندازه قطعه TCP (پروتکل کنترل حمل و نقل) است که دستگاه متصل به شبکه می تواند دریافت کند. MSS “قطعه” را فقط طول بسته داده تعریف می کند ، نه هر عنوان متصل. MSS با بایت اندازه گیری می شود.
MSS توسط معیار دیگری تعیین می شود که مربوط به اندازه بسته باشد: MTU یا واحد انتقال حداکثر ، که شامل هدرهای TCP و IP (پروتکل اینترنت) است. برای ادامه مقایسه و تشبیه، MTU به جای فقط تریلر و بار، وزن کلی کامیون و تریلر و بار آن را اندازه می گیرد.
اساساً ، MSS برابر است با MTU منهای اندازه هدر TCP و یک هدر IP:
MTU - (TCP header + IP header) = MSS
یکی از تفاوت های اساسی بین MTU و MSS این است که اگر بسته ای بیش از MTU دستگاه باشد ، آن را به قطعات کوچکتر تقسیم می کند یا “تکه تکه” می کند. در مقابل ، اگر بسته ای بیش از MSS باشد ، رها شده و تحویل داده نمی شود.
تفاوت MSS و MTU – TCP چیست؟ هدر TCP چیست؟
پروتکل کنترل انتقال یا TCP ، پروتکلی است که اطمینان حاصل می کند بسته های داده به ترتیب تحویل و دریافت می شوند، بدون اینکه بسته ای حذف شود.
تصور کنید اگر سرویس های تحویل بسته زودتر از موعد با همه گیرندگان بسته تماس بگیرند تا قبل از تحویل بسته ها مطمئن شوند که آنها در یک ساعت مشخص در خانه هستند، سپس برای تأیید تحویل کالا پیامی را به فرستنده ارسال کنند. TCP تا حدودی به همین ترتیب کار می کند، با بسته های داده ای که به عنوان “بسته ها” تحویل داده می شوند.
TCP با ایجاد اتصال بین دو دستگاهی که از طریق فرایندی به نام TCP handshake ارتباط برقرار می کنند ، کار می کند.
در هنگام TCP handshake بر روی MSS توافق شده است: هر دو دستگاه در مورد اندازه بسته هایی که قادر به دریافت آن هستند با هم ارتباط برقرار می کنند (این را می توان “بستن MSS” نامید). TCP به همه بسته ها یک هدر اضافه می کند تا مشخص کند هر بسته بخشی از کدام اتصال باز است و بسته ها به چه ترتیبی عمل می کنند.
طول هدرهای TCP و IP چقدر است؟
هدرهای TCP تقریباً همیشه ۲۰ بایت (بایت واحد اندازه حافظه است که نشان دهنده هشت رقم باینری است. به عبارت دیگر ، ترکیبی از هشت تا یک و صفر است.) طول دارند. هدرهای IP شامل اطلاعاتی از قبیل آدرس IP مبدا و مقصد هستند و همچنین آنها ۲۰ بایت هستند. بسته های TCP و IP هر دو شامل زمینه های هدر اختیاری هستند که می توانند هدرها را طولانی تر کنند ، اما تقریباً هرگز از آنها استفاده نمی شود.
مثال TCP MSS
فرض کنید یک روتر شبکه دارای MTU 1500 است، یعنی فقط بسته هایی با طول ۱۵۰۰ بایت را می پذیرد. (بسته های طولانی تر تکه تکه می شوند) MSS برای روتر بر روی چه چیزی باید تنظیم شود؟
MTU - (TCP header + IP header) = MSS
۱,۵۰۰ – (۲۰ + ۲۰) = ۱,۴۶۰
روتر MSS باید روی ۱۴۶۰ بایت تنظیم شود. بسته هایی با اندازه محموله بزرگتر از ۱۴۶۰ بایت حذف می شوند. (اگر دستگاهی از تنظیمات MTU و MSS روترهای بین خود و دستگاه دیگر مطلع نباشد، می تواند به اشتباه بسته ای بیش از حد بزرگ از این قبیل را بفرستد. فرایندی به نام کشف path MTU به جلوگیری از بروز چنین حوادثی کمک می کند.)
استفاده از IPsec چگونه بر MSS تأثیر می گذارد؟
IPsec (امنیت پروتکل اینترنت) نسخه رمزگذاری شده IP است. بسته های داده ای که با استفاده از IPsec ارسال می شوند به هم می ریزند به طوری که فقط دو دستگاه متصل قادر به تفسیر آنها هستند و محتوای آنها از هر مهاجمی، ایمن است. IPsec اغلب برای راه اندازی شبکه های خصوصی مجازی یا VPN استفاده می شود.
IPsec چند بایت به طول یک بسته اضافه می کند. در ارتباطاتی که از این رمزگذاری استفاده می کنند ، MSS باید IPsec را نیز در نظر بگیرد:
MTU - (TCP header + IP header + IPsec) = MSS
آیا MSS یک معیار لایه شبکه یا لایه حمل و نقل است؟
MSS یک متریک لایه ۴ یا لایه حمل و نقل است. با TCP ، یک پروتکل لایه حمل و نقل استفاده می شود. با این حال ، رابطه نزدیکی با MTU دارد که برای لایه ۳ اعمال می شود (لایه شبکه).
بستن MSS چیست؟
گاهی اوقات، یک روتر در طول مسیر شبکه دارای مقدار MTU کمتر از ۱۵۰۰ بایت معمولی است. این می تواند منجر به از دست رفتن بسته شود و کشف آن دشوار است.
برای اطمینان از اینکه بسته ها در این شرایط باز هم به مقصد می رسند ، یک گزینه کاهش حجم بارهای بسته ورودی است. با پیکربندی سرور برای استفاده از گیره MSS می توان به این مهم دست یافت: در حین TCP handshake ، سرور می تواند MSS را برای بسته هایی که مایل به دریافت است، علامت گذاری کند.
به عنوان مثال ، اگر سرورهای A و B در حال برقراری اتصال TCP باشند و سرور B با MSS 1436 بایت ارتباط برقرار کند ، سرور A بسته هایی را با حداکثر اندازه بارگذاری ۱۴۳۶ بایت برای مدت زمان اتصال ارسال می کند.
یکی دیگر از کاربردهای بستن MSS در مورد GRE tunneling است ، که در آن یک هدر ۲۴ بایت به بسته اصلی اضافه می شود تا آن را به یک مقصد جدید بفرستد. اگر بسته اصلی بزرگتر از ۱۴۷۶ بایت بود ، این می تواند سبب شود اندازه ی بسته جدید بیشتر از MTU 1500 بایت باشد. با استفاده از گیره MSS می توان بسته های ورودی را حتی پس از اعمال هدر GRE ، کمتر از ۱۵۰۰ بایت داشت.
تفاوت MSS و MTU – MTU چیست؟
MTU (حداکثر واحد انتقال ) در شبکه ، به معنی اندازه گیری بزرگترین بسته داده ای است که دستگاه متصل به شبکه قبول می کند. تصور کنید این مانند یک محدوده ارتفاع برای زیرگذرهای آزادراه ها یا تونل ها است: این محدوده برای ماشین ها و کامیون هایی که بیش از حد مجاز هستند مناسب نیست، همانطور که بسته هایی که بیش از MTU یک شبکه هستند نمی توانند از آن شبکه عبور کنند.
با این حال ، برخلاف اتومبیل ها و کامیون ها ، بسته های داده ای که بیش از MTU هستند به قطعات کوچکتر تقسیم می شوند تا بتوانند در آنها جا بگیرند. به این فرآیند تکه تکه شدن گفته می شود. بسته های تکه تکه شده پس از رسیدن به مقصد دوباره جمع می شوند.
MTU با بایت اندازه گیری می شود – “بایت” برابر است با ۸ بیت اطلاعات ، به معنای ۸ تا صفر و یک. حداکثر اندازه MTU 1500 بایت است.
بسته چیست؟
تمام داده های ارسال شده از طریق اینترنت به قطعات کوچکتر تقسیم می شوند که بسته نامیده می شوند. به عنوان مثال ، هنگامی که یک صفحه وب از یک سرور وب به لپ تاپ کاربر ارسال می شود، داده های تشکیل دهنده صفحه وب به صورت یک سری بسته از طریق اینترنت منتقل می شوند. سپس بسته ها توسط لپ تاپ در صفحه اصلی و کامل جمع می شوند.
بسته های داده دارای دو قسمت اصلی هستند: هدر و بار. هدر حاوی اطلاعاتی در مورد منبع و آدرس مقصد بسته است، در حالی که محموله، محتوای واقعی بسته است. هدر را به عنوان یک برچسب انتقال متصل به یک بسته ، و بار را به عنوان محتوای بسته در نظر بگیرید.
MTU تقریباً همیشه در ارجاع به بسته های لایه ۳ (مدل OSI عملکردهایی را که اینترنت را ممکن می سازد به ۷ لایه تقسیم می کند. لایه ۳ لایه شبکه است ، جایی که مسیریابی انجام می شود.) یا بسته هایی که از پروتکل اینترنت (IP) استفاده می کنند استفاده می شود.
MTU بسته را به طور کامل، شامل تمام عنوان ها و میزان بار ، اندازه گیری می کند. این شامل عنوان IP و عنوان TCP (پروتکل کنترل انتقال) است که طول آنها معمولاً تا ۴۰ بایت می رسد.
چه زمانی بسته ها تکه تکه می شوند؟
وقتی دو دستگاه محاسباتی اتصال را باز می کنند و شروع به تبادل بسته می کنند ، این بسته ها از طریق چندین شبکه هدایت می شوند. لازم است که نه تنها MTU دو دستگاه در انتهای هر ارتباط ، بلکه کلیه روترها ، سوئیچ ها و سرورها نیز در میانه مورد توجه قرار گیرند. بسته هایی که از MTU در هر نقطه از مسیر شبکه فراتر می روند ، قطعه قطعه می شوند.
فرض کنید سرور A و کامپیوتر A به هم متصل شده اند، اما بسته های داده ای که آنها برای یکدیگر ارسال می کنند باید از مسیرهای روترهای B و C عبور کنند. سرور A ، کامپیوتر A و روتر B هر یک MTU 1500 بایت دارند. با این حال ، روتر C دارای MTU 1400 بایت است. اگر سرور A و کامپیوتر A از MTU روتر C آگاه نباشند و بسته های ۱۵۰۰ بایت را ارسال کنند ، تمام بسته های داده آنها توسط Router B در حین انتقال تقسیم می شود.
تکه تکه شدن، سبب ایجاد کمی تأخیر و ناکارآمدی در ارتباطات شبکه می شود، بنابراین در صورت امکان باید از آن اجتناب شود. (تجهیزات شبکه منسوخ ممکن است در برابر حملات انکار سرویس که از تکه تکه شدن سواستفاده می کند ، مانند حمله “ping of death” آسیب پذیر باشد.)
تکه تکه شدن چگونه کار می کند؟
همه روترهای شبکه اندازه هر بسته IP را که دریافت می کنند با MTU روتر بعدی که بسته را دریافت می کند بررسی می کنند. اگر بسته بیش از MTU روتر بعدی باشد ، روتر اول محموله را به دو یا چند بسته تقسیم می کند ، هرکدام با هدرهای خاص خود.
هر بسته جدید دارای یک هدر است که از بسته اصلی (به طوری که همه بسته ها دارای آدرس اصلی منبع و مقصد IP و غیره هستند) با برخی تغییرات مهم کپی شده است. روتر زمینه های خاصی را در هدرIP ویرایش می کند تا نشان دهد که بسته ها تکه تکه شده اند و به سرهم بندی مجدد نیاز دارند، اینکه چه تعداد بسته وجود دارد و ترتیب ارسال آنها به چه صورت خواهد بود.
تصور کنید یک شرکت حمل و نقل با بسته ای سر و کار دارد که وزن آن بیش از حد استاندارد آنها است. شرکت حمل و نقل به جای خودداری از تحویل بسته ، محتویات بسته را به سه بسته کوچکتر تقسیم می کند. همچنین برچسب حمل و نقل برای هر بسته را کپی می کند و یادداشتی اضافه می کند که نشان می دهد هر بسته بخشی از یک سری است که باید با هم برسد – بسته اول ۱ از ۳ ، بسته دوم ۲ از ۳ و غیره.
چه موقع تکه تکه شدن امکان پذیر نیست؟
در موارد خاص ، بسته ها نمی توانند تکه تکه شوند، بنابراین اگر بیش از MTU هر روتر یا دستگاه در طول مسیر شبکه باشند ، تحویل داده نمی شوند:
- تکه تکه شدن در IPv6 مجاز نیست. IPv6 آخرین نسخه پروتکل اینترنت است ، اگرچه هنوز از IPv4 به طور گسترده استفاده می شود. روترهایی که از IPv6 پشتیبانی می کنند ، بسته های IPv6 را که بیش از MTU باشند ، حذف می کنند ، زیرا نمی توانند تکه تکه شوند.
- همچنین در صورت فعال بودن پرچم “Don’t Fragment” در هدر IP بسته ، تکه تکه شدن امکان پذیر نیست.