コンフィグレーションガイド Vol.3

1.4.3　MTUとフラグメント

IPパケットを中継するとき，最大転送単位（MTU：Maximum Transfer Unit）に従い，それ以上大きなパケットは分割して送信します。これをフラグメント化といいます。MTUのサイズに収まるパケットはハードウェア処理で中継しますが，分割して送信する場合はソフトウェア処理で中継するため中継パフォーマンスが低下しますので注意が必要です。

＜この項の構成＞

(1)　MTUの決定

(2)　MTUとフラグメント

(3)　フラグメントの生成

(4)　フラグメントの再構成

(1)　MTUの決定

• イーサネットインタフェースのMTUの決定
  コンフィグレーションコマンドmtuでイーサネットインタフェースにMTU値が設定された場合は，コンフィグレーションコマンドsystem mtuでシステムMTU情報およびコンフィグレーションコマンドip mtuでIP MTU情報の設定有無にかかわらず，ポートMTU情報の設定値を当該回線のMTU値とします。
  本装置では，次に示すVLANインタフェースのMTUを使用しない場合，このMTU値が使用されます。
  
• VLANインタフェースのMTUの決定
  VLANに所属するイーサネットインタフェースのMTU値，システムMTU情報，およびIP MTU情報のうち，最小のものをVLANインタフェースのMTU値とします。
  本装置では，VLANインタフェースのMTU値は主に次のケースで使用されます。
  
  • オプション付IPv4パケット中継
  • 本装置が送信元となるパケット
  VLANインタフェースのMTU決定マトリクスを次の表に示します。
  

  表1-6　VLANインタフェースMTU値決定マトリクス

  設定パターン	1	2	3	4	5	6	7	8
  システムMTU情報	設定あり	設定あり	設定あり	設定あり	省略	省略	省略	省略
  IP MTU情報	設定あり	設定あり	省略	省略	設定あり	設定あり	省略	省略
  ポートMTU情報	設定あり	省略	設定あり	省略	設定あり	省略	設定あり	省略
  MTU値	A2	A1	A4	A1	A2	A3	A4	A5

  （凡例）

  A1：システムMTU情報の設定値とIP MTU情報を比較し，小さい方

  A2：IP MTU情報の設定値とポートMTU情報で指定したポート内の最小値を比較し，小さい方

  A3：IP MTU情報と1500を比較し，小さい方

  A4：ポートMTU情報で指定したポート内の最小値

  A5：1500

  注　回線種別が10BASE-T（全/半二重）または100BASE-TX（半二重）の場合は，設定内容にかかわらずMTU値は1500になります。

  
  

  図1-10　VLANインタフェースの設定例

  

• IP設定なしの場合
  

  [MTU決定値]

  VLAN 100のMTU値・・・1600

  VLAN 200のMTU値・・・1900

• IP設定ありの場合
  VLAN 100にip mtu 1000，VLAN 200にip mtu 3000を設定したとき
  

  [MTU決定値]

  VLAN 100のMTU値・・・1000

  VLAN 200のMTU値・・・1900

(2)　MTUとフラグメント

ネットワークの中には異なるMTUのサブネットワークがある可能性があります。サイズの大きなIPパケットを，小さなMTUを持つネットワークを通る場合，IPパケットを分割し中継します。

フラグメント化モデルを次の図に示します。ネットワークAから送信したパケットをネットワークBへ中継するとき，MTUが1500から630に短くなるためにフラグメント化します。

図1-11　フラグメント化モデル

(3)　フラグメントの生成

MTUを超えるIPパケットは，IPヘッダを除くデータ部分を8の倍数長でフラグメント化します。

ネットワークBはMTUが630ですから，IPヘッダ長を除くと610となり，610での8の倍数長は608なので608バイトずつフラグメント化します。フラグメント化したパケットにはそれぞれIPヘッダを付加します。パケットのフラグメント化を次の図に示します。

図1-12　パケットのフラグメント化

MTUに収まるようにフラグメント化したIPパケットは，フラグメント化したことをIPヘッダ内のオフセットとmore fragmentsビットに書き込みます。また，同一のidentificationを設定してchecksumを再計算します。オフセットは，先頭からのデータ長を8で割った値を設定します。

(4)　フラグメントの再構成

フラグメント化されたIPパケットは，終端でIPヘッダ内のidentification，オフセット，more fragmentsを基に再構成します。途中のルータは再構成を行いません。それは，終端までの中継で各フラグメントを独立して経路制御させることを前提としているため，仮に途中のルータがフラグメントを蓄積し再構成しようとした場合，そのルータを通過しなかったフラグメントがあると，蓄積していたフラグメントを破棄することになるためです。

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