コンフィグレーションガイド Vol.3

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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)　VLANインタフェースの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)　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。

VLANインタフェースのMTU値は，IPv4/IPv6通信で使用されます。

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1-7　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（ただし上限値は9216になります）
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

[図データ]

(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

[図データ]

(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

[図データ]

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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