Apa itu MTU? - Elastic Compute Service

Unit Transmisi Maksimum (MTU) adalah ukuran maksimum paket yang dapat ditransmisikan tanpa fragmentasi melalui jaringan yang menggunakan protokol tertentu. Dalam transmisi jaringan, ketika paket besar dikirim secara tidak efisien atau sering difragmentasi atau dirakit ulang, Anda mungkin perlu menyesuaikan MTU untuk memastikan paket melewati router dan lapisan tautan data lebih efisien serta mencegah kehilangan data, meningkatkan kecepatan dan stabilitas transmisi.

Klasifikasi MTU

MTU diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berdasarkan lapisan TCP/IP dan skenario:

MTU di Lapisan Tautan Data
Ukuran maksimum payload data yang dapat ditransmisikan di lapisan tautan data. Pada jaringan Ethernet, MTU standar adalah 1.500 byte, tidak termasuk header frame Ethernet. Ukuran frame Ethernet standar dihitung menggunakan rumus berikut: Ukuran frame Ethernet standar (1.518 byte) = Ukuran alamat MAC tujuan (6 byte) + Ukuran alamat MAC sumber (6 byte) + Ukuran EtherTyp/Panjang field (2 byte) + Ukuran payload data (1.500 byte) + Ukuran cyclic redundancy check (CRC) (4 byte).
IP MTU
Ukuran paket terbesar yang dapat ditransmisikan di lapisan jaringan, mencakup ukuran header IP dan payload, tetapi tidak termasuk header dan trailer frame Ethernet. Pada sebagian besar kasus, MTU di Alibaba Cloud merujuk pada IP MTU.
IP MTU (1.500 byte) = Ukuran header IP (minimal 20 byte) + Ukuran header TCP (minimal 20 byte) + Ukuran payload data (1.460 byte). Ukuran header IP dan TCP dapat bervariasi berdasarkan opsi.
MTU Frame Jumbo
Vendor tertentu memperkenalkan konsep frame jumbo, yang meningkatkan ukuran frame Ethernet standar hingga sekitar 9.000 byte. Frame jumbo mencakup header Ethernet Layer 2 dan field CRC, sedangkan IP MTU tidak mencakup header Ethernet Layer 2 dan field CRC. Frame jumbo membantu mengurangi jumlah paket yang harus ditransmisikan dan meningkatkan efisiensi jaringan. Alibaba Cloud mendukung frame jumbo hingga 8.500 byte. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Jumbo Frames.
Path MTU
Path MTU (PMTU) adalah ukuran maksimum paket yang dapat ditransmisikan tanpa fragmentasi pada jalur antara dua node jaringan. Jalur antara node sumber dan node tujuan mencakup semua perangkat jaringan, seperti router dan switch, serta link, seperti saluran komunikasi.
Anda dapat menggunakan fitur Path MTU Discovery (PMTUD) untuk secara dinamis mendeteksi MTU minimum di antara semua link antara dua host dalam jaringan guna mencegah fragmentasi paket yang tidak terduga. Untuk informasi lebih lanjut, lihat PMTUD.

Faktor-faktor yang menentukan nilai MTU

Faktor-faktor berikut menentukan nilai MTU:

Perangkat Jaringan: Kemampuan perangkat keras dari berbagai perangkat jaringan, seperti router dan switch, menentukan nilai MTU maksimum pada perangkat tersebut. Jika sebuah perangkat dalam jaringan memiliki MTU lebih kecil daripada perangkat lainnya, MTU yang lebih kecil akan berlaku untuk membatasi ukuran paket untuk komunikasi jaringan.
Jenis Koneksi Jaringan: Jenis koneksi jaringan yang berbeda, seperti Ethernet dan jaringan nirkabel, memiliki persyaratan MTU yang berbeda. Misalnya, jaringan nirkabel menggunakan MTU kecil karena sinyal nirkabel mungkin tidak stabil dan MTU besar dapat menyebabkan kehilangan paket dan retransmisi data.
Media Transmisi: Jenis media jaringan yang berbeda, seperti kabel twisted pair, serat optik, dan media nirkabel, mungkin memiliki batasan MTU yang berbeda.
Protokol Jaringan: Protokol jaringan yang berbeda mungkin memiliki persyaratan MTU yang berbeda. Misalnya, jaringan Ethernet menggunakan MTU standar 1.500 byte.
Persyaratan Aplikasi: Aplikasi tertentu mungkin memiliki persyaratan MTU khusus, yang secara tidak langsung memengaruhi MTU keseluruhan jaringan.

Dampak MTU terhadap kinerja jaringan

Pengaturan MTU yang benar sangat penting bagi kinerja dan efisiensi komunikasi jaringan Anda. Pengaturan MTU memiliki dampak berikut terhadap kinerja jaringan:

Fragmentasi dan Perakitan Ulang
Fragmentasi: Ketika paket ditransmisikan dari satu jaringan ke jaringan lain dengan MTU berbeda, paket tersebut dibagi menjadi fragmen jika ukuran paket asli melebihi MTU jaringan tujuan. Perakitan ulang: Setelah fragmen mencapai host tujuan, mereka dirakit ulang menjadi satu paket. Proses fragmentasi dan perakitan ulang dapat meningkatkan latensi jaringan, mengurangi efisiensi transmisi, dan meningkatkan beban pemrosesan pada perangkat jaringan karena proses ini memerlukan sumber daya komputasi tambahan.
Penurunan Efisiensi Transmisi
Overhead tambahan yang disebabkan oleh fragmentasi dan perakitan ulang dapat mengakibatkan penurunan laju transmisi jaringan secara keseluruhan ketika paket melewati link dengan MTU kecil. Fragmentasi juga dapat menyebabkan masalah kinerja untuk protokol atau aplikasi tertentu. Misalnya, mekanisme retransmisi TCP dapat dipicu secara tidak terduga karena hilangnya fragmen, yang akhirnya mengurangi efisiensi transmisi.
Kemacetan Jaringan
Jika Anda menetapkan MTU terlalu kecil, data dibagi menjadi banyak fragmen, yang meningkatkan risiko kemacetan jaringan. MTU besar dapat membantu mengurangi jumlah paket yang harus dikirim, mengurangi kemacetan jaringan, dan meningkatkan throughput jaringan.

Untuk mengoptimalkan kinerja jaringan, kami merekomendasikan agar Anda menetapkan MTU yang sama untuk semua link dalam jalur transmisi dan menetapkan MTU ke nilai terbesar yang mungkin tanpa melebihi PMTU minimum pada jalur. Ini mengurangi kebutuhan untuk fragmentasi dan perakitan ulang serta meningkatkan efisiensi transmisi. Untuk skenario aplikasi tertentu, seperti konferensi video, transfer file besar, dan tugas-tugas intensif bandwidth lainnya, Anda dapat mengubah nilai MTU untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas transmisi.

Lihat MTU NIC pada instance ECS

MTU mendefinisikan jumlah maksimum byte data yang dapat ditransfer oleh Network Interface Controller (NIC) dalam satu waktu. MTU default diatur ke 1.500 byte pada NIC semua instance Elastic Compute Service (ECS) yang antarmuka jaringannya mendukung enkapsulasi dan transmisi data Ethernet standar. Jika instance ECS Anda mendukung fitur Jumbo Frames, MTU 8.500 byte dapat digunakan. Anda dapat terhubung ke instance dan menjalankan perintah sistem operasi untuk melihat MTU NIC pada instance tersebut.

Lihat MTU NIC pada instance Windows

Sistem operasi contoh: Windows Server 2022.

Keluarga instance contoh: ecs.g8i.large.

Hubungkan ke instance ECS Windows.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat Gunakan Workbench untuk terhubung ke instance Windows melalui RDP.
Buka Command Prompt atau Windows PowerShell.
Jalankan perintah berikut untuk melihat MTU NIC pada instance:
```
netsh interface ipv4 show subinterfaces
```
Sebelum fitur Jumbo Frames diaktifkan
Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU antarmuka jaringan elastis utama (ENI) bernama Ethernet dan ENI sekunder bernama Ethernet 2 adalah 1.500 byte, yang merupakan nilai MTU default.
Setelah fitur Jumbo Frames diaktifkan
Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU ENI utama bernama Ethernet dan ENI sekunder bernama Ethernet 2 menjadi 8.500 byte.

Lihat MTU NIC pada instance Linux

Sistem operasi contoh: Alibaba Cloud Linux 3.2.

Keluarga instance contoh: ecs.g8i.large.

Hubungkan ke instance ECS Linux.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat Terhubung ke instance Linux menggunakan kata sandi atau kunci.
Jalankan perintah berikut untuk melihat nilai MTU NIC pada instance:
```
ip a
```
Sebelum fitur Jumbo Frames diaktifkan
Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU ENI utama bernama eth0 dan ENI sekunder bernama eth1 adalah 1.500 byte, yang merupakan nilai MTU default.
Setelah fitur Jumbo Frames diaktifkan
Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU ENI utama bernama eth0 dan ENI sekunder bernama eth1 menjadi 8.500 byte.

Jalankan perintah ping untuk mendeteksi PMTU

Anda dapat menjalankan perintah ping untuk mendeteksi PMTU. Gunakan metode berikut.

Peringatan

Tes deteksi PMTU dapat memengaruhi komunikasi jaringan. Kami merekomendasikan agar Anda melakukan tes selama jam-jam sepi.

Metode Tes: Kirim paket dengan flag Don't Fragment (DF) diatur ke 1 dan secara bertahap tingkatkan ukuran paket yang dikirim sampai Anda menerima pesan kesalahan ICMP "Fragmentation Needed and Don't Fragment was Set". Pesan tersebut menunjukkan bahwa nilai MTU sebelumnya sama dengan PMTU dikurangi ukuran header IP (20 byte) dan ukuran header ICMP (8 byte).
Perintah Tes: Jalankan perintah berikut untuk mendeteksi PMTU link jaringan:
```
ping -c 1 -M do -s <Ukuran Paket> <Alamat IP Tujuan>
```
Perhatikan parameter berikut:
- -c 1: menentukan bahwa hanya satu paket yang dikirim.
- -M do: menentukan bahwa field DF diatur ke 1.
- -s <Ukuran Paket>: menentukan ukuran unit data protokol (PDU) ICMP. Ukuran awal dapat dimulai dari nilai umum, seperti 1.472.
  Catatan
  Dalam operasi ping, ukuran header ICMP adalah 8 byte dan ukuran header IP adalah 20 byte. Ukuran paket data IP ICMP dihitung menggunakan rumus berikut: Ukuran paket data IP ICMP = Ukuran header IP + Ukuran header ICMP + Ukuran PDU ICMP = 20 byte + 8 byte + 1.472 byte = 1.500 byte.
Tes Probe Contoh:
- Pengaturan MTU contoh berikut digunakan untuk host di kedua ujung jalur:
  Host sumber (FROM) memiliki alamat IP 172.17.0.127. Untuk memudahkan pengujian dan perbandingan, fitur Jumbo Frames ECS diaktifkan dan MTU diatur ke 8.500 byte. Untuk informasi tentang cara mengaktifkan fitur Jumbo Frames, lihat bagian Aktifkan atau Nonaktifkan Fitur Jumbo Frames topik "Jumbo Frames".
  Host tujuan (TO) memiliki alamat IP 172.17.0.128 dan MTU diatur ke 1.500 byte.
- Lakukan tes. Jalankan perintah berikut untuk mengirim paket 8.472 byte, yang tidak termasuk ukuran header IP dan ICMP:
  ping -c 1 -M do -s 8472 172.17.0.128
- Kueri hasil tes. Pesan kesalahan ICMP "Frag needed and DF set(mtu=1500)" muncul, yang menunjukkan bahwa paket melebihi MTU 1.500 byte dan perlu difragmentasi. Namun, paket tidak dapat difragmentasi oleh perangkat penerusan di jalur jaringan karena flag DF diatur ke 1. Akibatnya, paket tersebut dibuang.

Ubah MTU NIC

Di Alibaba Cloud, skenario tertentu atau perangkat jaringan, seperti gateway Virtual Private Network (VPN) dan mirroring trafik, memiliki persyaratan ketat pada ukuran paket yang dikirim dari instance ECS. Untuk memastikan konektivitas jaringan atau meningkatkan pengalaman pengguna, Anda harus mengurangi ukuran maksimum paket yang dapat diteruskan oleh instance ECS. Anda dapat melakukan operasi berikut untuk mengubah nilai MTU NIC pada instance ECS untuk memenuhi persyaratan ukuran paket dari skenario atau perangkat jaringan tersebut.

Peringatan

Sebelum Anda mengubah MTU, pastikan Anda memahami dampak perubahan MTU terhadap kinerja jaringan. MTU yang tidak sesuai dapat menyebabkan jenis paket tertentu difragmentasi, yang mengurangi efisiensi jaringan.
- MTU sistem operasi Linux dapat diperoleh secara otomatis dari server DHCP. Jika DHCP diaktifkan atau Anda tidak berada dalam skenario tunneling seperti skenario gateway VPN, Anda tidak perlu secara manual mengubah MTU NIC.
- Dalam skenario tertentu seperti ketika frame jumbo digunakan, rujuk praktik terbaik terkait untuk menyelesaikan masalah, bukan secara manual mengubah MTU. Untuk informasi tentang cara mengaktifkan fitur Jumbo Frames, lihat bagian Aktifkan atau Nonaktifkan Fitur Jumbo Frames topik "Jumbo Frames".
Ketika Anda mengubah nilai MTU NIC pada instance ECS, pastikan nilai MTU baru tidak melebihi MTU maksimum yang didukung oleh instance. Jika nilai MTU baru NIC melebihi batas MTU, instance mungkin mengalami masalah konektivitas jaringan. MTU maksimum yang didukung oleh instance adalah 8.500 byte ketika fitur Jumbo Frames diaktifkan, atau 1.500 byte ketika fitur Jumbo Frames dinonaktifkan atau tidak didukung.

Dalam contoh-contoh berikut, nilai MTU NIC diubah menjadi 1.399 byte pada instance ECS yang menjalankan sistem operasi berbeda.

Instance Windows

Sistem operasi contoh: Windows Server 2022.

Hubungkan ke instance ECS Windows.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat Gunakan Workbench untuk terhubung ke instance Windows melalui RDP.
Buka Command Prompt atau Windows PowerShell.
Jalankan perintah berikut untuk melihat MTU NIC Ethernet:
```
netsh interface ipv4 show subinterfaces
```
Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU NIC Ethernet adalah 1.500 byte.
Detail Perintah netsh interface ipv4 show subinterfaces
Jalankan perintah berikut untuk melihat detail parameter dalam perintah netsh interface ipv4 show subinterfaces:
```
netsh interface ipv4 show subinterfaces ?
```
Output perintah berikut menjelaskan parameter-parameter tersebut.
Jalankan perintah berikut untuk mengatur MTU NIC bernama Ethernet menjadi 1.399 byte dan mengonfigurasi pengaturan MTU agar berlaku secara permanen:
```
netsh interface ipv4 set subinterface Ethernet mtu=1399 store=persistent
```
Jika OK dikembalikan, MTU diubah dan perubahan tersebut berlaku. Jika pesan kesalahan dikembalikan, selesaikan kesalahan sesuai petunjuk.
Kueri MTU NIC bernama Ethernet. Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU baru berlaku sesuai harapan.
Detail Perintah netsh interface ipv4 set subinterface
Jalankan perintah berikut untuk melihat detail parameter dalam perintah netsh interface ipv4 set subinterface:
```
netsh interface ipv4 set subinterface ?
```
Output perintah berikut menjelaskan parameter-parameter tersebut.

Instance Linux

Sistem operasi contoh: Alibaba Cloud Linux 3.2.

Ubah sementara nilai MTU NIC dengan menjalankan perintah ip

Penting

Metode ini digunakan untuk sementara mengubah nilai MTU NIC pada instance. Jika Anda memulai ulang layanan jaringan atau instance, MTU baru menjadi tidak valid.

Hubungkan ke instance ECS Linux.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat Terhubung ke Instance Linux Menggunakan Kata Sandi atau Kunci.
Jalankan perintah berikut untuk melihat MTU NIC pada instance:
```
ip a
```
Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU NIC utama bernama eth0 dan ENI sekunder bernama eth1 dari instance saat ini adalah 1.500 byte.
Jalankan perintah berikut untuk sementara mengubah MTU eth1 NIC menjadi 1.399 byte:
```
sudo ip link set dev eth1 mtu 1399
```
Kueri informasi NIC. Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU eth1 NIC diubah menjadi 1.399 byte.

Modifikasi file konfigurasi jaringan NIC untuk secara permanen mengubah MTU

Penting

Anda dapat mengubah nilai MTU NIC dengan memodifikasi file konfigurasi jaringan NIC. Lalu Anda harus memulai ulang layanan antarmuka jaringan atau instance untuk memungkinkan perubahan berlaku secara permanen.
File konfigurasi jaringan dapat bervariasi tergantung pada distribusi dan versi Linux. Dalam contoh berikut, digunakan gambar Alibaba Cloud Linux 3.2 yang kompatibel dengan Red Hat Enterprise Linux (RHEL) atau CentOS.

Sebelum Anda mengubah MTU ENI sekunder bernama eth1, pastikan Anda mengikat ENI sekunder ke instance dan mengonfigurasi ENI sekunder dengan benar. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Konfigurasikan ENI Sekunder.

Hubungkan ke instance ECS Linux.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat Terhubung ke Instance Linux Menggunakan Kata Sandi atau Kunci.
Jalankan perintah berikut untuk melihat MTU NIC pada instance:
```
ip a
```
Output perintah menunjukkan bahwa MTU NIC utama bernama eth0 dan ENI sekunder bernama eth1 dari instance saat ini adalah 1.500 byte.
Jalankan perintah berikut untuk melihat file konfigurasi NIC:
```
ls /etc/sysconfig/network-scripts
```
Output perintah berikut menunjukkan file konfigurasi eth0 dan eth1.
Jalankan perintah berikut untuk menonaktifkan fitur konfigurasi jaringan cloud-init:
```
sudo vim /etc/cloud/cloud.cfg.d/99-disable-network-config.cfg
```
Tambahkan konfigurasi berikut ke file konfigurasi:
```
network: {config: disabled}
```
Jalankan perintah berikut untuk memodifikasi file konfigurasi jaringan eth1 dan menambahkan pengaturan MTU:
```
sudo vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
```
Jalankan perintah berikut untuk memulai ulang layanan jaringan agar konfigurasi baru berlaku:
```
sudo systemctl restart NetworkManager
```
Kueri informasi NIC. Output perintah berikut menunjukkan bahwa MTU eth1 menjadi 1.399 byte.

Batas MTU

Batas MTU jalur jaringan ECS

Ketika instance ECS yang mendukung frame jumbo digunakan sebagai host sumber, MTU maksimum yang didukung oleh host tujuan bervariasi berdasarkan skenario penggunaan. Tabel berikut menjelaskan MTU maksimum jalur jaringan.

Host Tujuan	MTU Maksimum (Byte)
Instance ECS yang memiliki fitur Jumbo Frames diaktifkan dan berada di virtual private cloud (VPC) yang sama atau VPC peering	8.500
Instance ECS yang memiliki fitur Jumbo Frames dinonaktifkan dan berada di VPC yang sama atau VPC peering	1.500
Instance ECS di VPC yang terhubung menggunakan Cloud Enterprise Network (CEN)
Host di pusat data lokal yang terhubung menggunakan Connect Express
Host eksternal yang dapat diakses menggunakan alamat IP elastis atau alamat IP publik

Untuk informasi lebih lanjut, lihat Ikhtisar Koneksi Peering VPC dan Kelola Koneksi VPC.

Batas MTU layanan jaringan cloud

Perhatikan batas MTU layanan jaringan dalam skenario berikut:

Secara default, jalur dalam jaringan Alibaba Cloud mendukung MTU default 1.500 byte. Untuk instance ECS yang tidak mendukung frame jumbo, MTU yang berlaku juga ditentukan oleh MTU layanan jaringan terkait seperti VPN Gateway.
Ketika Anda mengakses layanan jaringan tertentu melalui protokol non-TCP, seperti UDP dan ICMP, perhatikan batas MTU layanan jaringan tersebut.

Sebagian besar layanan Alibaba Cloud tidak mendukung frame jumbo. Tabel berikut menjelaskan MTU maksimum yang didukung oleh layanan jaringan tertentu.

Layanan jaringan cloud	MTU Maksimum (Byte)	Deskripsi
NAT Gateway	1.500	Tidak ada.
Server Load Balancer (SLB), termasuk Application Load Balancer (ALB), Network Load Balancer (NLB), dan Classic Load Balancer (CLB)		Instans ALB dan CLB tidak dapat meneruskan paket yang difragmentasi. Tetapkan batas ukuran setiap paket yang dikirim dari instance ECS menjadi 1.500 byte untuk komunikasi UDP atau ICMP.
Layanan Alibaba Cloud lainnya, seperti Object Storage Service (OSS) dan ApsaraDB RDS		Trafik melewati layanan SLB. Perhatikan batasan pada layanan SLB.
Global Accelerator (GA)		Tidak ada.
Cloud Firewall		Tidak ada.
PrivateLink		Tidak ada.
VPN Gateway	1.399	Untuk informasi lebih lanjut, lihat Konfigurasikan MTU.

Tetapkan MTU secara tepat

Anda dapat mengoptimalkan pengaturan MTU untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja jaringan serta mengurangi kebutuhan untuk fragmentasi dan perakitan ulang paket, yang membantu mengurangi latensi jaringan dan meningkatkan throughput jaringan. Perhatikan praktik terbaik berikut untuk pengaturan MTU:

Tentukan MTU yang Masuk Akal:
- Pahami nilai MTU standar untuk lingkungan jaringan aktual. MTU Ethernet default adalah 1.500 byte. Untuk informasi lebih lanjut, lihat bagian Klasifikasi MTU topik ini.
- PMTU dapat dideteksi dengan menjalankan perintah ping. Untuk informasi lebih lanjut, lihat bagian Jalankan Perintah Ping untuk Mendeteksi PMTU topik ini.
Aktifkan dan Sesuaikan dengan PMTUD. Pastikan sistem operasi atau perangkat jaringan mendukung PMTUD dan PMTUD diaktifkan. Anda dapat menggunakan fitur PMTUD untuk secara dinamis mendeteksi dan menyesuaikan MTU maksimum pada jalur jaringan. Aplikasi mendeteksi dan merespons pesan kesalahan ICMP dengan mengurangi ukuran paket untuk mencegah fragmentasi.
Perhatikan Batasan Perangkat Jaringan. Pastikan pengaturan MTU router, switch, dan perangkat jaringan lainnya konsisten dengan pengaturan MTU sistem operasi instance untuk mencegah paket dalam transit difragmentasi atau dibuang.
Sesuaikan dengan Aplikasi Tertentu. Aplikasi atau protokol tertentu menyediakan nilai MTU yang direkomendasikan. Aplikasi real-time, seperti VoIP dan konferensi video, mungkin menggunakan MTU kecil untuk mengurangi latensi dan meningkatkan efisiensi transmisi paket.
Secara Berkala Pantau Kinerja Jaringan. Pantau perubahan kinerja jaringan dan nilai MTU secara berkala untuk menyesuaikan dengan kondisi jaringan yang berubah dengan melakukan tes, termasuk namun tidak terbatas pada pengujian throughput jaringan, pengujian latensi, dan evaluasi kinerja aplikasi tertentu.