ما تقریباً همیشه پیشفرض میکنیم که روتر را هنگام مواجهه با سرعتهای آهسته اینترنت دوباره راهاندازی کنیم. در برخی موارد، این کار ممکن است مؤثر باشد. گاهی اوقات، بهطور خودکار معتقد میشویم که ISP ما اینترنت را محدود میکند؛ اما این هم همیشه درست نیست. ممکن است صرفاً با مشکلی منحصر بهفرد روبرو باشیم که تجربهای ضعیف از اینترنت میدهد، حتی اگر سرعت اتصال در تمام تستهای سرعت عالی بهنظر برسد.
ما تقریباً همیشه پیشفرض را این میگذاریم که برای رفع سرعت اینترنت پایین، روتر را ریستارت کنیم. در برخی موارد این کار ممکن است مؤثر باشد. گاهی اوقات، ما بهطور خودکار این باور را داریم که ISP ما سرعت اینترنت را محدود میکند؛ این نیز همیشه درست نیست. ممکن است فقط با مشکلی منحصر بهفرد مواجه باشیم که تجربه اینترنت ضعیفی ایجاد میکند، حتی اگر سرعت اتصال در تمام تستهای سرعت عالی بهنظر برسد.
این دقیقاً همان اتفاقی بود که برای من افتاد و در نهایت، راهحل متفاوت از انتظاری که داشتم بود. تنها کاری که لازم بود انجام دهم این بود که واحد انتقال حداکثری (MTU) را با محدودیتهای واقعی اتصالم هماهنگ کنم. پس از این کار، تأخیر از بین رفت.
MTU حداکثر بار IP را که میتواند یک لینک را بهطور کامل عبور دهد، تعریف میکند
سربار سرفصل و قوانین تقسیمبندی، اندازه واقعی بسته را تعیین میکنند
MTU بزرگترین بسته دادهای بر حسب بایت را که یک دستگاه متصل به شبکه میتواند بدون تقسیم شدن بپذیرد، نشان میدهد. این عدد معمولاً برای اکثر شبکههای اترنت بر روی 1500 بایت تنظیم میشود. عدد 1500 عدد دلخواهی نیست؛ روتر شما بر پایه محدودیتهای طراحی فریم اترنت که دههها پیش تعریف شدهاند (و هنوز هم استفاده میشوند) این مقدار را «ایمن» میداند.
با این حال، 1500 بایت صرفاً اندازه دادههای شما نیست، زیرا بستهها بهطور طبیعی حاوی دادههای اضافهای برای سربار پروتکل هستند. در ترافیک عادی TCP، سربار معمولاً شامل 20 بایت برای سرفصل IPv4 و 20 بایت دیگر برای سرفصل TCP است. با درنظر گرفتن این موارد، ما در واقع حداکثر 1460 بایت برای بسته خود در یک محیط MTU برابر 1500 داریم. این همان مقدار 1460 بایت برای «حداکثر اندازه بخش» (MSS) در شبکههای استاندارد است.
مشکل زمانی پیش میآید که بستهای بزرگتر از MTU مسیری باشد که باید از آن عبور کند. تنها راه عبور موفق آن، تقسیم بسته توسط روتر به قطعات کوچکتر است. این فرایند منابعبر است؛ نیاز به کار بیشتر CPU و فضای بافر دارد، زیرا هر قطعه سرفصل IP خود را دارد و همه آنها باید در مقصد مجدداً ترکیب شوند. این فرایند پهنای باند را کاهش نمیدهد، اما پیچیدگی و حساسیت تحویل بستهها را افزایش میدهد.
مسیرهای واقعی اینترنت اغلب MTU قابل استفاده را زیر 1500 کاهش میدهند
محافظت و فناوریهای دسترسی فضای بار قابل استفاده را کاهش میدهند
ممکن است فکر کنید 1500 بایت در همه جا کار میکند، اما این اشتباه است. 1500 بایت بزرگتر از MTU استفاده شده در چندین اتصال مسکونی است. پروتکل Point‑to‑Point over Ethernet (PPPoE) یک استاندارد رایج برای برخی از استقرارهای فیبر و چند گزینه DSL است. سربار اضافی 8 بایتی آن، MTU مؤثر را به 1492 کاهش میدهد و در صورت نیاز به عبور بستههای 1500 بایتی از طریق تونلی 1492 بایتی، تقسیمبندی اجبار میشود.
تا زمانی که دادههای شما در بستهبندیهای اضافی قرار بگیرند، فضای مفید بار شما بهطور مؤثری کاهش مییابد. بهعنوان مثال، VLAN یک برچسب 4 بایتی اضافه میکند. اگرچه این برچسب برای شناسایی شبکه مجازی ضروری است، ولی فضای بار را کاهش میدهد. NAT سطح حامل (CGNAT) و DS‑Lite نیز همین اثر را دارند. در مورد DS‑Lite، عبور ترافیک IPv4 داخل بستههای IPv6 سربار سرفصل اضافی ایجاد میکند. VPNها بسته اصلی شما را بهعنوان بار بسته جدیدی میفرستند که خود نیز به سرفصل جدید نیاز دارد.
تمام این موارد مانند افزودن بستهبندی اضافی به جعبهای است که خودش قبلاً بستهبندی دارد، بدون اینکه طول مسیر عبور جعبه را افزایش دهد. فقط در صورتی میتواند عبور کند که شکسته شود.
در شبکههای موبایل، این مسأله حتی پیچیدهتر میشود؛ زیرا LTE و 5G بهصورت تاریخی زیر پایه 1500 بایت Ethernet هستند. بسته به پیادهسازی اپراتور، مقادیر MTU بین 1420 تا 1480 بایت متغیرند. بهطور کلی، محدودیت اتصال برابر با کوچکترین MTU در طول مسیر است و تا زمانی که روتر نتواند این محدودیت را رعایت کند، یا تقسیمبندی رخ میدهد یا بستهها بهسکوت از دست میرند، که میتواند یکی از علل سرعت کند اینترنت باشد.
مکانیزمهای خودکار تنظیم MTU همیشه از شکست جلوگیری نمیکنند
کشف مسیر MTU، فیلترینگ ICMP و رفتار “سیاهچاله”
یک راهحل خودتنظیم برای جلوگیری از تقسیمبندی وجود دارد که حداقل در نظریه عالی بهنظر میرسد. این روش «کشف مسیر MTU» (Path MTU Discovery یا PMTUD) نام دارد. اینگونه کار میکند: دستگاهها میتوانند بیت “Don’t Fragment” را هنگام ارسال بستهها تنظیم کنند. این بیت باعث میشود روتر دریافتکننده با یک پیام “ICMP Type 3 Code 4” (نیاز به تقسیمبندی) پاسخ دهد، اگر اندازه بسته از MTU پاییندست عبور کند.
مشکل این است که در عمل، بسیاری از فایروالها بهصورت پیشفرض ICMP را مسدود میکنند. بنابراین بستههای بزرگ حذف میشوند و فیلترینگ فایروال باعث میشود فرستنده ندانند بستهها بیش از حد بزرگ بودهاند. حذف بستهها باعث میشود TCP مجدداً ارسال شود و زمانسنجهای بازگشت نمایی ایجاد شوند. این وضعیت بهنام “سیاهچاله MTU” شناخته میشود؛ جایی که بستههای بزرگ بهطور مداوم شکست میخورند، حتی اگر ترافیک بهنظر میرسد جریان داشته باشد.
سیستمعاملهای مدرن سعی میکنند برخی از این شکستها را با پیادهسازی RFC 4821 «کشف مسیر لایه پکیجسازی» (PLPMTUD) برطرف کنند، بهطوری که بدون تکیه بر ICMP، اندازه بستهها را آزمون میکنند. در برخی موارد، تقسیمبندی بهخوبی توسط روترها، تجهیزات ISP و نقطههای انتهایی VPN مدیریت نمیشود. این موارد در نتایج تست سرعت ظاهر نمیشوند، اما اثر واقعی آن است که نوسان تأخیر ادامه دارد.
اگر روتر شما MSS‑clamping را اعمال کند، ممکن است عدم تطابق MTU را مخفی کند نه اینکه آن را رفع کند؛ به همین دلیل علائم میتوانند ناپایدار باشند نه ثابت.
اندازهگیری و تصحیح MTU جریان تمیز بسته بهپایانبهپایان را بازمیگرداند
تا وقتی که ریاضیات را درک کنید، یافتن MTU صحیح آسان است. اگر با ping تست میکنید، توجه داشته باشید که سرفصل IPv4 20 بایت و ICMP 8 بایت اضافه میکند؛ مجموع این سربار 28 بایت است. بنابراین با بار 1472 بایت شروع میکنید؛ وقتی 28 بایت سرفصل را اضافه میکنید، به 1500 میرسید. از این نقطه بهپایین حجم بار را کاهش دهید تا به مقداری برسید که تقسیمبندی رخ ندهد. MTU قابل استفاده شما برابر 28 بایت بهعلاوه بیشترین بار موفق خواهد بود.
دستور ویندوز به شکل زیر است:
ping 8.8.8.8 -f -l 1472
Subscribe to our newsletter for MTU fixes and tips
من از -f برای تنظیم بیت “Don’t Fragment” و از -l برای تعیین حجم بار استفاده میکنم. هدف این است که حجم بار را بهتدریج کم کنیم تا پاسخی موفقیتآمیز مداوم دریافت کنیم. معادل دستور لینوکس به شکل زیر است:
ping -M do -s 1472 8.8.8.8
در macOS کمی متفاوت است، زیرا پرچمهای تقسیمبندی بهصورتی یکسان در تمام نسخهها مدیریت نمیشوند. با استفاده از ابزارهایی همچون mtr که از طریق Homebrew نصب میشود، میتوانید پایش مسیر MTU را بهروش قابلاعتمادتری انجام دهید.
همیشه MTU را نسبت به چندین IP مقصد تست کنید، نه فقط 8.8.8.8، زیرا شرایط “سیاهچاله” ممکن است فقط در مسیرهای خاصی وجود داشته باشد.
پس از یافتن مقدار ثابت، بهتر است MTU را در رابط WAN روتر تنظیم کنید تا نیازی به پیکربندی مجزا برای تمام دستگاهها نباشد. جدول زیر تخمینهای کلی برای انواع اتصالات مختلف را نشان میدهد:
|
نوع اتصال |
MTU معمولی که باید انتظار داشته باشید |
|---|---|
|
اترنت استاندارد (کابل / فیبر مستقیم، بدون PPPoE) |
1500 |
|
PPPoE (DSL یا برخی ISPهای فیبر) |
1492 |
|
اتصال ISP با برچسب VLAN |
1496–1500 (بسته به پیادهسازی ISP) |
|
شبکههای موبایل LTE / 4G / 5G |
~1420–1480 (متفاوت بر حسب اپراتور) |
|
VPN IPSec (حالت تونل) |
1380–1460 (بسته به رمزنگاری و بستهبندی) |
|
WireGuard (MTU مادر 1500) |
~1420 |
|
WireGuard روی PPPoE (MTU مادر 1492) |
~1412 |
|
OpenVPN (حالت UDP) |
1300–1450 (به شدت وابسته به پیکربندی) |
قبل از اینکه کابل مسطح را بکشید، مطمئن شوید که واقعاً جای خود را دارد.