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ネットワークの基本

MTU えむてぃーゆー

MTUMaximum Transmission UnitフラグメンテーションPath MTU Discoveryジャンボフレーム
MTUについて教えて

簡単に言うとこんな感じ！

ネットワークで一度に送れるデータの最大サイズのことだよ。引越しトラックの「最大積載量」みたいなもので、これを超えるデータは分割して送るんだ。MTUが合わないと通信トラブルの原因になることもあるよ！

MTUとは

MTU（Maximum Transmission Unit：最大転送単位）は、ネットワークインターフェースが一度に送受信できる最大パケットサイズ（バイト数）です。Ethernetでは一般的に1500バイトがMTUとして設定されています。

MTUより大きなデータを送る場合、IPが自動的に複数のパケットに分割（フラグメンテーション）して送信し、受信側で再組み立てします。ただし分割・再組み立ては処理オーバーヘッドが発生するため、できるだけ分割しないほうが効率的です。

MTUが正しく設定されていない場合や、経路上のMTUより大きなパケットが流れると、通信が途中で止まる・速度が極端に遅くなるなどのトラブルが発生します。VPNやトンネリング環境ではヘッダが付加されるため実効MTUが下がり、この問題が特に起きやすくなります。

代表的なMTU値

ネットワーク種別MTU
Ethernet（標準）1500バイト
Wi-Fi（IEEE 802.11）2304バイト（実際は1500で運用が多い）
ジャンボフレーム9000バイト（設定次第）
PPPoE（光回線等）1492バイト（8バイトのPPPoEヘッダ分減）
VPN（IPsec等）1400〜1450バイト程度（ヘッダオーバーヘッド分減）
ループバック65536バイト

歴史と背景

  • 1980年：EthernetのMTUが1500バイトに設定（IEEE 802.3）
  • 1990年代：MTUミスマッチによるVPN通信トラブルが増加
  • 1996年：Path MTU Discovery（PMTUD）がRFC 1191で標準化
  • 1998年：ジャンボフレーム（9000バイト）がギガビット環境向けに登場
  • 現在：クラウド・コンテナ環境でのMTU管理がシステム設計の重要要素に

Path MTU Discovery（PMTUD）

経路上の最小MTUを自動検出する仕組みがPath MTU Discovery（PMTUD）です。

Path MTU Discovery の仕組み PC ルーター MTU=1500 ルーター MTU=1400 ①1500バイト送信 ②ICMP「大きすぎる」通知 ③1400バイトに調整して再送 → 成功

PCはまず大きなパケット（DFビット=フラグメント禁止をセット）を送信し、経路上のルーターから「Fragmentation Needed」ICMPエラーが返ってきたら、パケットサイズを下げて再送します。

MSS（Maximum Segment Size）との違い

MTUと混同しやすい用語にMSS（Maximum Segment Size）があります。

用語対象計算
MTUIPパケット全体Ethernetの場合1500バイト
MSSTCPペイロード部分のみMTU - IPヘッダ(20) - TCPヘッダ(20) = 1460バイト

関連する規格・RFC

規格・RFC番号内容
RFC 791IPフラグメンテーションの仕様
RFC 1191Path MTU Discovery（IPv4）
RFC 8201Path MTU Discovery（IPv6）
IEEE 802.3Ethernetフレームの最大長（1500バイト）の定義

関連用語