ATM インターフェイスの最大伝送ユニット（MTU）について

ダウンロードオプション

PDF (278.6 KB)
Adobe Reader を使ってさまざまなデバイスで表示
ePub (91.6 KB)
iPhone、iPad、Android、ソニーの Reader、または Windows Phone 上で、さまざまなアプリを使って表示
Mobi (Kindle) (99.0 KB)
Kindle デバイスで、または Kindle アプリを使って複数のデバイスで表示

Updated: 2007 年 12 月 14 日

Document ID:10479

偏向のない言語

この製品のマニュアルセットは、偏向のない言語を使用するように配慮されています。このマニュアルセットでの偏向のない言語とは、年齢、障害、性別、人種的アイデンティティ、民族的アイデンティティ、性的指向、社会経済的地位、およびインターセクショナリティに基づく差別を意味しない言語として定義されています。製品ソフトウェアのユーザーインターフェイスにハードコードされている言語、RFP のドキュメントに基づいて使用されている言語、または参照されているサードパーティ製品で使用されている言語によりドキュメントに例外が存在する場合があります。シスコのインクルーシブランゲージに対する取り組みの詳細は、こちらをご覧ください。

翻訳について

シスコは世界中のユーザにそれぞれの言語でサポートコンテンツを提供するために、機械と人による翻訳を組み合わせて、本ドキュメントを翻訳しています。ただし、最高度の機械翻訳であっても、専門家による翻訳のような正確性は確保されません。シスコは、これら翻訳の正確性について法的責任を負いません。原典である英語版（リンクからアクセス可能）もあわせて参照することを推奨します。

内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

MTU が 4470 バイトである理由

AAL5 オーバーサイズ SDU と長さ違反

大きくて同じサイズの MTU の利点

概要

最大伝送単位（MTU）は、インターフェイスがフラグメント化することなく送信できるパケットの最大サイズを定義します。MTU よりも大きい IP パケットは、IP フラグメント化の手順を経ることが必要です。

Cisco ATM ルータインターフェイスは、64 から 17966 バイトまでの MTU をサポートします。各インターフェイスは、デフォルトの最大パケットサイズをサポートします。たとえば、ATM インターフェイスプロセッサ（AIP）とネットワークプロセッサモジュール（NP）ではデフォルトの最大値は 9288 バイトで、PA-A3 と PA-A2 ポートアダプタでは 4470 です。

このドキュメントは ATM インターフェイスのデフォルトの MTU 値をレビューし、ルータが AAL5 オーバーサイズ SDU と AAL5 長さ違反カウンタをカウントアップする場合について説明しています。

前提条件

要件

このドキュメントに特有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、「シスコテクニカルティップスの表記法」を参照してください。

MTU が 4470 バイトである理由

ほとんどの Cisco ATM ルータインターフェイスはデフォルト MTU サイズの4470 バイトを使用します。自律スイッチングのFiber Distributed Data Interface（FDDI）とHigh Speed Serial Interface（HSSI）への共通するためこの数字が選択されるようになります。

インターフェイス設定モードで mtu コマンドを使用してデフォルト以外の値を設定します。サブインターフェイスのMTU値、メインインターフェースのMTU値がサブインターフェイスよりも大きいか、または同じである時にサポートします。

7200#show interface atm 3/0 
   ATM3/0 is up, line protocol is up 
    Hardware is ENHANCED ATM PA 
    Internet address is 1.1.1.1/8 
    MTU 4470 bytes, sub MTU 1500, BW 149760 Kbit, DLY 80 usec,    
    reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

show atm interface atm コマンドを使用して現在設定されている値を表示します。

7200#show atm interface atm 3/0 
   Interface ATM3/0: 
   AAL enabled: AAL5 , Maximum VCs: 4096, Current VCCs: 2 
   Maximum Transmit Channels: 0 
   Max. Datagram Size: 4528 
   PLIM Type: SONET - 155000Kbps, TX clocking: LINE 
   Cell-payload scrambling: ON 
   sts-stream scrambling: ON 
   8359 input, 8495 output, 0 IN fast, 0 OUT fast, 0 out drop 
   Avail bw = 155000 
   Config. is ACTIVE

AAL5 オーバーサイズ SDU と長さ違反

show interface atm コマンドは、パケットサイズのディスカッションに関係のある 2 つのカウンタを太字でハイライト表示して報告します。

7200#show interface atm1/ima0 
   ATM1/IMA0.1 is up, line protocol is up 
    Hardware is ATM IMA 
    MTU 4470 bytes, BW 6000 Kbit, DLY 20000 usec, 
    reliability 255/255, txload 1/255, rxload 2/255    
    Encapsulation ATM 
    1382 packets input, 399282 bytes 
    1558 packets output,205883 bytes 
    0 OAM cells input, 0 OAM cells output 
    AAL5 CRC errors : 280 
    AAL5 SAR Timeouts : 0 
    AAL5 Oversized    SDUs : 0 
    AAL5 length violation : 210285    
    AAL5 CPI Error : 302

どちらのカウンタも ATM アダプテーションレイヤ 5（AAL5）を示します。これらは ATM スタックの Common Part Convergence Sublayer（CPCS）で、ルーティングまたはブリッジングされたプロトコルデータユニット（PDU）をカプセル化します。RFC 1483は、次の図に示すようにAAL5トレーラの形式を定義します。

AAL5 トレーラにある 2 バイト長さフィールドは、CPCS-PDU ペイロードフィールドのサイズを示します。2 バイトは 16 ビットまたは最大長さ値の 65,535 （216）オクテットです。

MTU は、レイヤ 3 データグラムのサイズを定義します。AAL5 の service data unit（SDU; サービスデータユニット）は、レイヤ 3 のデータグラムにオプションの論理リンク制御副層/サブネットワークアクセスプロトコル（LLC/SNAP）ヘッダーを追加したものとして定義されています。AAL5 PDU は、結合 AAL5 SDU に 8 バイト AAL5 トレーラを加えて定義されます。したがって、9180 の MTU は、9180 バイトの AAL5 SDU と 8 バイト AAL5 トレーラを加えた 9188 バイトの AAL5 PDU を作成します。

ATM インターフェイスが MTU よりも大きいパケットを受信した場合、ルータは Oversized SDU カウンタをカウントアップします。Oversize SDUsカウンタは、RFC 1695で定義されています。

aal5VccOverSizedSDUs OBJECT-TYPE 
    SYNTAX Counter32 
    MAX-ACCESS read-only 
    STATUS    current 
    DESCRIPTION 
    "The number of AAL5 CPCS PDUs discarded    
    on this AAL5 VCC at the interface 
    associated with an AAL5 entity because the    
    AAL5 SDUs were too large." 
    ::= { aal5VccEntry 5 }

RFC 1695 では、次に示すオブジェクト ID を使用して、伝送および受信 SDU のサイズを別々に設定できます。

 atmVccAal5CpcsTransmitSduSize OBJECT-TYPE 
    SYNTAX INTEGER (1..65535) 
    MAX-ACCESS read-create 
    STATUS    current 
    DESCRIPTION 
    "An instance of this object only exists when the 
    local VCL end-point is also the VCC end-point, 
    and AAL5 is in use. 
    The maximum AAL5 CPCS SDU size in octets that is 
    supported on the transmit direction of this VCC." 
    DEFVAL { 9188 } 
    := { atmVclEntry 9 }

    atmVccAal5CpcsReceiveSduSize OBJECT-TYPE 
    SYNTAX INTEGER (1..65535) 
    MAX-ACCESS read-create    
    STATUS    current 
    DESCRIPTION 
    "An instance of this object only exists when the 
    local VCL end-point is also the VCC end-point, 
    and AAL5 is in use. 
    The maximum AAL5 CPCS SDU size in octets that is 
    supported on the receive direction of this VCC." 
    DEFVAL { 9188 } 
    ::= { atmVclEntry 10 }

RFC 1695 に従う ATM インターフェイスでも、オーバーサイズ SDU エラーを検出したときに ifInErrors カウンタが増加します。これは RFC で定義されている 2 つのカウンタの CRC-32 と SAR タイムアウトエラーに追加されます。

ルータは、MTU とは関係なく再構成したパケットの算出サイズが AAL5 長さフィールドで受信した値に一致させることができない場合に、AAL5 長さ違反カウンタをカウントアップします。これらの違反がどのようにして発生するかを理解するには、受信側 ATM インターフェイスがどのようにしてフレームの最後のセルを認識したかを理解する必要があります。

セルヘッダーには、3 ビットの Payload Type Identifier（PTI; ペイロードタイプ識別子）フィールドが含まれています。これら 3 つのビットは次のことを示します。

ビット 1 — セルにユーザデータまたは管理データを含ませるかどうかを示す。
ビット 2 — 送信中のセルに輻輳が発生しているかどうかを示します。
ビット 3 — セルが高レイヤデータフレームの最後のセルかどうかを示す。1 に設定した場合、このビットは End Of Marker（EOM）と呼ばれます。

001 または 011 の PTI 値は、AAL5 PDU の最後のセルにマークを付けて受信側 ATM インターフェイスに再構成を開始するように伝えます。輻輳またはエラー状態の間に、ATM リンクは最後のセルをドロップする場合があります。その結果として受信側インターフェイスは、2 番目の AAL5 パケットの最後のマーカセルを受信するまで再構成を開始しないため長さ違反を生じます。

場合によって、ルータはAAL5の長さ違反カウンタはAAL5のCRC エラーカウンタより小さな値を報告する場合があります。この条件が発生するのは、再構成したパケットにはATM インターフェイスが長さ違反を宣言し、CRC を確認せずにパケットをドロップするためです。ATM インターフェイスが CRC を検査するのは、パケットサイズが AAL5 長さフィールドに一致することを確認したあとのみです。

大きくて同じサイズの MTU の利点

ネットワーク上の複数のインターフェイスに一貫した最大サイズの MTU を使用すると、次のような利点があります。

フラグメント化の減少または排除。大きな MTU は、フラグメンテーションを排除して TCP のパフォーマンスを向上させることができます。したがって、ネットワークファイルシステム（NFS）などのアプリケーションでは、8 KB 程度の大きなネイティブ MTU の利点を活用できます。
パケットバッファプールのサイズを Cisco 7500 シリーズプラットフォームの Route Switch Processor（RSP）にあるパケットメモリ（MEMD）に分割して最適化する。このプラットフォームで、MTU はバッファの分割を行う際に重要な役割を果たします。具体的には、このプラットフォームは MTU をベースにした 4 つのバッファプールを作成するバッファ分割アルゴリズムを使用します。すべてのインターフェイスが同じ MTU を使用すると、ルータは同じサイズのバッファで大きなプールを作成します。このプラットフォームで大きく広範囲に及ぶさまざまな MTU を使用すると、Cisco IOS ® ソフトウェアは大きなバッファを小さな数に分割することを余儀なくされ、ほかのインターフェイスに影響を及ぼす場合があります。7500 シリーズプラットフォームでは、MTU を調整することで、入力の無視によるエラーの数が少なくなります。「「"%RSP-3-RESTART:cBus Complex」の原因

注：元々は、AIPは9180のMTUをサポートしていました。その原因を知るには、アーキテクチャを理解する必要があります。ATM インターフェイスがアクティブ同時仮想回線（VC）のアドバタイズ最大数をサポートできるのは、統計の多重化と、いくつかの再構成を同時に行うことができるようなパケットバッファを十分に所有していることに基づきます。シスコでは、AIP での MTU サイズをおよそ 9000 バイトに制限して、アドバタイズされるアクティブ VC 値を最大 2000 までサポートします。
処理するパケット数を最少化することによって、ルータの性能を向上させます。ルータの性能の損失のほとんどは、「伝送したバイト」よりも「処理したパケット」に関係します。ルータは一般的に、割り込みモードで伝送パケットを処理します。CPU の速度が速いと必ずしも割り込み中心の操作が速くなるというわけではありませんが、MTU が大きいと性能が高くなる場合があります。

Request For Comment（RFC）	説明
RFC 791	IP フラグメント化の手順を定義する。
RFC 1191およびRFC 1435	インターネットで IP フラグメント化を減少させる重要なメカニズムであるパス MTU ディスカバリを定義する。ATM は、イーサネットや FDDI のような他のテクノロジーとはまったく異なるデフォルト MTU サイズを使用するため、このメカニズムは重要です。
RFC 1209	9180 オクテットの SMDS における IP MTU を指定する。インターネット技術特別調査委員会(IETF)は、この値とRFCを使用して、RFC 2225で定義されているように、IP over ATM AAL5のMTUを9180オクテットに設定しました。
RFC 1626およびRFC 2225	相手先選択接続（SVC）に ATM シグナリングプロトコルを使用して、ATM インターフェイスが AAL CPCS-SDU サイズの取り決めを試みる必要のあるほかのアイテムを指定します。

ジャンボフレームサポート

Cisco Catalyst 5000 と 6000 スイッチのギガビットイーサネットインターフェイスは、MTU が 9,216 バイトの巨大フレームをサポートします。Catalyst ATM モジュールにおける巨大フレームのサポートは、進行中です（Cisco バグ ID CSCdp00676 を経由）。

巨大フレームを最初からサポートできないのは、すべての VC をサポートするバッファの最大数が原因です。CLI を使用して MTU のサイズを変更したときに、モジュールが起動して変更がなかった場合は、最大フレームサイズ（9218 バイト）が初期化されます。

巨大フレームのサポートは、8510 のギガビットイーサネットカードでは調査中です。8540 の ATM ルータモジュール 2 （ARM2）は、現在は構成可能な MTU のサイズをサポートします。

12.1(10)E より前の Cisco IOS ソフトウェアリリースでは、Catalyst ATM モジュールがコマンドラインで MTU コマンドを受け付けます。最大値は 9218 バイトです。ただし、巨大フレームサポートをしない場合は、この構成変更は誤りです。巨大フレームがサポートされていなかったのは、VC でサポートされていたバッファの最大数が不足していたためです。

ATM#show interface atm0 
   ATM0 is down, line protocol is down 
    Hardware is Catalyst 5000 ATM 
    MTU 1584 bytes, sub MTU 0, BW 156250 Kbit, DLY 80 usec, rely 255/255, 
    load 1/255 
    Encapsulation ATM, loopback not set, keepalive not supported    
    Encapsulation(s): AAL5, PVC mode 
    4096 maximum active VCs, 1024 VCs per VP, 0 current VCCs 
    VC idle disconnect time: 300 seconds 
    Signaling vc = 1, vpi = 0, vci = 5 
    UNI Version = 3.1, Link Side = user 
    PHY Type : SINGLE PHY;    Link Status: DOWN 
   [snip]

LANE バージョン 1 仕様には、SETUP メッセージに AAL パラメータ Information Element（IE）を含ませることが必要です。この IE では、発呼側または発信元 ATM インターフェイスは、順方向最大 CPCS-SDU サイズおよび逆方向最大 CPCS-SDU サイズを指定する必要があります。サポートされるAAL5 SDUの最大オクテット値は1516、4544、9234、および18190です。Cisco IOSソフトウェアリリース12.1(10)Eでは、LECは最大9218バイト8のフレームを4転送8できます。

巨大フレームのサポートは、すでに 8540 拡張ギガビットイーサネットラインカードのロードマップに含まれています。8510 のギガビットイーサネットカードにおけるこのようなサポートは調査中です。8540 の ATM ルータモジュール 2（ARM2）は、設定可能な MTU のサイズをサポートします。

トラブルシュート

データグラムのサイズに問題の症状がある場合には、トラブルシューティングの範囲を狭めるために、次に示す手順に従います。

正確な MTU がメインインターフェイスとサブインターフェイスにあることを確認する。
ある一定のパケットサイズよりも大きい PING が失敗した場合は、問題がトラフィックシェーピングに関係している場合がある。「ATM VC の VBR-nrt サービスカテゴリとトラフィックシェーピングについて」を参照してください。パケットが発信元ルータを出たことを確認するか、または次に示すコマンドを使用して送信先ルータを入力するか、あるいはその両方を行います。
- debug ip packet（ホストアクセスリストだけ）
  
  注意：このデバッグでは、実稼働出力に大量の出力が生成される場合があります。このデバッグを有効にする場合は、特に注意してください。
- debug atm packet interface atm mod/port vpi vci
- debug atm errors
show interface atm の出力にgiants カウンタで 0 以外の値をチェックする。巨大カウンタは PING を行うとカウントアップしますか。

show buffers コマンドを実行して、ミスと失敗カウンタで 0 以外の値を検索する。特にルータを PING したり、システムバッファを使用する場合には、カウンタがカウントアップされているかどうかを判定します。詳細については「バッファのチューニング」を参照してください。

 7500#show buffers
   Buffer elements: 
    499 in free list (500 max allowed) 
    913677 hits, 0 misses, 0 created
   Public buffer pools: 
   Small buffers, 104 bytes (total 480, permanent 480): 
      474 in free list (20 min, 1000 max allowed)      
      1036212 hits, 0 misses, 0 trims, 0 created      
      0 failures (0 no memory) 
   Middle buffers, 600 bytes (total 360, permanent 360): 
      358 in free list (20 min, 800 max allowed)      
      635809 hits, 0 misses, 0 trims, 0 created      
      0 failures (0 no memory) 
   Big buffers, 1524 bytes (total 360, permanent 360):      
      360 in free list (10 min, 1200 max allowed) 
      23457 hits, 0 misses, 0 trims, 0 created 
      0 failures (0 no memory)      
   VeryBig buffers, 4520 bytes (total 40, permanent 40): 
      40 in free list (5 min, 1200 max allowed)      
      8969 hits, 0 misses, 0 trims, 0 created      
      0 failures (0 no memory) 
   Large buffers, 5024 bytes (total 40, permanent 40): 
      40 in free list (3 min, 120 max allowed)      
      0 hits, 0 misses, 0 trims, 0 created 
      0 failures (0 no memory) 
   Huge buffers, 18024 bytes (total 4, permanent 0): 
      3 in free list (3 min, 52 max allowed) 
      0 hits, 1 misses, 427 trims, 431 created      
      0 failures (0 no memory)

show ip interface atm コマンドを実行して Cisco Express Forwarding（CEF）がイネーブルかどうかを判定する。イネーブルであれば、隣接関係エントリを参照して送信先への MTU のサイズを検査します。

router#show adj atm 5/0.1 interface 
   Protocol Interface    Address 
   IP ATM5/0.1    point2point(6) 
       0 packets, 0 bytes 
       00040000 
       AAAA030000000800 
       CEF expires: 00:02:49 
       refresh: 00:00:49 
       ATM-PVC never 
       Fast adjacency enabled 
       IP redirect enabled 
       IP mtu 4470 (0x0) 
       Fixup disabled

既知の問題 - MTU およびブリッジング

Cisco bug ID CSCdv42095 （登録ユーザ専用）は、MTU がブリッジインターフェイスで 1502 バイトよりも小さく設定された場合に、1498 バイトよりも大きいパケットで失敗する PING の問題を解決します。最大パケットのサイズは、MTU と同じ数に最大 ATM カプセル化のバイト数を加えた数にまで変更できます。回避策として MTU を 1502 に設定します。

ATM インターフェイスの最大伝送ユニット（MTU）について

ダウンロードオプション

偏向のない言語

翻訳について

内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

MTU が 4470 バイトである理由

AAL5 オーバーサイズ SDU と長さ違反

大きくて同じサイズの MTU の利点

関連 RFC

IP フラグメンテーション

ジャンボフレームサポート

トラブルシュート

既知の問題 - MTU およびブリッジング

関連情報

このドキュメントは役に立ちましたか?

シスコに問い合わせ

このドキュメントは次の製品に対応しています

ATM インターフェイスの最大伝送ユニット（MTU）について

ダウンロード オプション

偏向のない言語

翻訳について

内容

このドキュメントは役に立ちましたか?

シスコに問い合わせ

このドキュメントは次の製品に対応しています

ダウンロードオプション