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TCP/UDP のﾊﾟｹｯﾄ分割やMTUについて疑問があります｡

1)
ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ上でTCPを用いる場合､ﾊﾝﾄﾞｼｪｲｸの時にMTUを交換してMSSの値を決めると思います｡初めは､自分から相手に届くまでの全ての経路でﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄ分割が発生しないMSSの値を決めているのかと思いましたが､良く考えるとﾊﾟｹｯﾄごとに異なる経路ごとを通る可能性がありますよね｡ということは､ここで交換される値は途中の経路に関係なく､ただお互い(の内部ﾈｯﾄﾜｰｸ)にとって都合のいいMSS値を交換しているのでしょうか？だとすると経路の途中のｾｸﾞﾒﾝﾄではﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄ分割が行われる可能性があるため､経路上の適切なMSSの値を決めるという本来の目的を達成できていないように思うのですが､この理解で間違いないでしょうか？

2)
また､UDPの場合は(UDPﾚﾍﾞﾙでの)ｻｲｽﾞの限界値やMTUに相当する概念はあるのでしょうか？少し調べた限りですとOSごとに大きすぎるﾊﾟｹｯﾄを送信するとｴﾗｰが出て送信がｷｬﾝｾﾙされることがあるようですが､具体的な値などあまり詳しいことはわかりませんでした｡どのような仕組みになっているのでしょうか？
●質問者: quesit
●ｶﾃｺﾞﾘ:ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 2/2件
▽最新の回答へ
▽1 ● tea_cup
●30ﾎﾟｲﾝﾄ

1)について
途中に複数経路があった場合の考慮はされていませんので､途中でMSSが小さい経路を通るようになると､通信効率は下がります｡
他にありがちな問題は､Windows および Sun のｼｽﾃﾑでの IP MTU､TCP MSS､および PMTUD の調整 - 他のﾌﾟﾛﾄｺﾙおよび旧来のﾌﾟﾛﾄｺﾙ : MS Windows ﾈｯﾄﾜｰｷﾝｸﾞ - Cisco Systems
が参考になるかと思います｡

quesitさんのｺﾒﾝﾄ
やっぱり途中は考慮されていないということですね｡回答ありがとうございます｡参考ﾘﾝｸも参考にさせていただきますね｡
▽2 ● JULY
●70ﾎﾟｲﾝﾄ ﾍﾞｽﾄｱﾝｻｰ

1) に関してですが､確かに経路上の MTU でより小さい物があれば､適切な MSS は､一番小さい MTU に合わせると効率が良くなります｡で､経路上のﾊﾟｹｯﾄｻｲｽﾞを動的に探る方法としては､経路MTU探索(Path MTU Discovery)というのがあります｡

Maximum Transmission Unit - Wikipedia

これは､ﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄ禁止ﾌﾗｸﾞ(DF ﾌﾗｸﾞ)を立てたﾊﾟｹｯﾄを送信し､ﾙｰﾀが転送先の回線の MTU ｻｲｽﾞが小さくて､ﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄ無しには転送できない事を伝える ICMP ﾊﾟｹｯﾄが送信元に返り､それを受け取って､より小さなｻｲｽﾞのﾊﾟｹｯﾄで再送する､という話です｡

もし､経路 MTU 探索が有効に働いていれば､この結果から適切な MSS ｻｲｽﾞが決まってくる､ということになります｡

逆に言うと､途中にﾙｰﾀがある場合に､TCP の 3 way ﾊﾝﾄﾞｼｪｲｸだけでは､適切な MSS ｻｲｽﾞは分からないことになります｡DF ﾌﾗｸﾞを立っていなければ､経路上のﾙｰﾀが転送先の MTU に合わせてﾊﾟｹｯﾄを分割することになります｡

あくまで MSS は､TCP の両端の話なので､本来は経路上の影響は考慮されていません｡

ただ､ﾙｰﾀによっては､MSS の値を書き換える機能を持っている場合もあるようです｡上記ﾍﾟｰｼﾞに下記のような記述があります｡

MSSは本来､TCPｺﾈｸｼｮﾝの両端が設定する項目である｡しかし最近のﾌﾞﾛｰﾄﾞﾊﾞﾝﾄﾞﾙｰﾀｰ等は､TCPｾｸﾞﾒﾝﾄの転送時にMSSｵﾌﾟｼｮﾝを書き換える機能を持っている｡


2) ですが､MTU 自体は､IP よりも下位のﾚｲｱ?で決まる値です｡一方､IP ﾊﾟｹｯﾄ自体は､IP ﾍｯﾀﾞにあるﾊﾟｹｯﾄｻｲｽﾞを表す部分が 16 bit であることから､原理的には 65,535 ﾊﾞｲﾄまで許されることになります｡

@IT：連載 基礎から学ぶWindowsﾈｯﾄﾜｰｸ 第10回 IPﾊﾟｹｯﾄの構造とIPﾌﾗｸﾞﾒﾝﾃｰｼｮﾝ 1．IPﾊﾟｹｯﾄの構造

このｻｲｽﾞは IP ﾍｯﾀﾞを含む､IP ﾊﾟｹｯﾄ全体のｻｲｽﾞになるので､UDP に載せられるﾃﾞｰﾀの最大ｻｲｽﾞは､IP ﾍｯﾀﾞ(20 ﾊﾞｲﾄ)､UDP ﾍｯﾀﾞ(8 ﾊﾞｲﾄ)のｻｲｽﾞを引いた 65,507 ﾊﾞｲﾄが､一つの UDP ﾊﾟｹｯﾄで送信可能な UDP の中身のｻｲｽﾞになります｡

ただ､実際にこれを送信しようとすると当然､IP より下位のﾚｲｱ?の制限を受けるので､PC の LAN のｲﾝﾀﾌｪｰｽから送信する場合には､ｲｰｻﾈｯﾄの MTU ｻｲｽﾞ､1,500 ﾊﾞｲﾄを最大とした IP ﾊﾟｹｯﾄに分割されて送信することになります｡

そのﾊﾟｹｯﾄが､経路上､より小さい MTU を持つ経路で転送される時には､DF ﾌﾗｸﾞが立っていなければﾙｰﾀが再分割し､DF ﾌﾗｸﾞが立っているﾊﾟｹｯﾄであれば､ICMP の Destination Unreachable が返ってくる､ということになります｡

quesitさんのｺﾒﾝﾄ
回答ありがとうございます｡ﾙｰﾀのMSS書き換えや経路MTU探索は､ある決まった特定の経路上では有効そうですね｡一方でﾊﾟｹｯﾄごとに異なるﾙｰﾄを通るｲﾝﾀｰﾈｯﾄの場合は考慮していないという感じなんでしょうかね｡あとUDPに関しては､やはり規格上UDP自体にはｻｲｽﾞ制限がないため､例えばUDPのﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを実装する場合には､一般に下位ﾚｲﾔｰで分割されないようなｻｲｽﾞに留めて利用すればよい､ということなんですね｡ありがとうございます､参考になりました！
JULYさんのｺﾒﾝﾄ
> UDPのﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを実装する場合には､一般に下位ﾚｲﾔｰで > 分割されないようなｻｲｽﾞに留めて利用すればよい そうすれば､余計な負荷がかからず､効率的､というだけで､UDP を使うﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの方が､ｻｲｽﾞを意識する必要は､あまりありません｡ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ側が､自分が送信するﾃﾞｰﾀがｲｰｻﾈｯﾄ上で送られるのか､PPPoE のﾄﾝﾈﾙの中を通るのか､ﾀﾞｲｱﾙｱｯﾌﾟ接続なのか､という事を意識するのは変ですよね｡ こういったﾊﾟｹｯﾄのﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄ処理は､TCP や UDP の層ではなく､その下の IP の層で行われます｡私の回答で紹介しているﾍﾟｰｼﾞの2つめの方で IP ﾍｯﾀﾞを見るとﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄ･ｵﾌｾｯﾄというﾌｨｰﾙﾄﾞがあるのが分かると思います｡あくまで分割は｢IP｣の層で行われるので､IP の中身が TCP だろうが UDP だろうが関係なく､｢IP｣の判断として分割されます｡下記のﾍﾟｰｼﾞも参考にしてみて下さい｡ http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/baswinlan010/baswinlan010_03.html 余談ですが､IPv6 では､基本的に経路MTU探索が有効である事を前提にしています｡で､ﾌｧｲｱｳｫｰﾙで過大に｢ICMP を全部ﾄﾞﾛｯﾌﾟ｣という事をしていると､経路MTU探索ができなくなります｡IPv6 に対応する ICMP は ICMPv6 と別に定義されているので､IPv4 での ICMP のﾌｨﾙﾀがそのまま影響する訳ではないですが､同じ調子で ICMPv6 を丸ごとﾄﾞﾛｯﾌﾟすると､IPv6 では通信できない状況が発生します｡ その絡みなのか分かりませんが､CentOS Ver.6 系が､IPv4 でも DF ﾌﾗｸﾞが立っていて､通信が不安定になるｹｰｽを見たことがあります｡どこかのﾙｰﾀかﾌｧｲｱｳｫｰﾙが ICMP をﾄﾞﾛｯﾌﾟしているらしく､ある大きさを超えたﾊﾟｹｯﾄを送信すると､相手から届くはずの応答ﾊﾟｹｯﾄが来ない､という現象があって､よくよく見たら､送信ﾊﾟｹｯﾄで DF ﾌﾗｸﾞが立っている状態だった､という事がありました｡DF ﾌﾗｸﾞを立てないように設定したら､正常に通信できるようになりました｡
quesitさんのｺﾒﾝﾄ
さらに詳しい回答ありがとうございます｡こちらの返答としては､UDP利用時にIPﾚﾍﾞﾙで分割が起きないように｢しなければならない｣と理解したという意味ではなくて､UDPでﾊﾟｹｯﾄｻｲｽﾞをどうするかに対してIPﾚﾍﾞﾙでの分割が起きないあたりのｻｲｽﾞを狙うのが｢現実解｣というつもりでの発言でした｡こちらの書き方が悪かったです､すみません｡IPﾚﾍﾞﾙでのﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄについてはほぼ理解していましたが､TCPのMTUに対応するUDPの概念があるのかが質問での疑問点で､それがないということがわかったので､実装時にUDPﾊﾟｹｯﾄｻｲｽﾞをどうするべきかという問題に対して､MTUのような指標がないので､一般的にIPﾚﾍﾞﾙでﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄがおきないあたりのｻｲｽﾞを狙っていくべきですね､という結論に落ち着いた次第です｡ あと､余談に関しては非常に参考になる情報ありがとうございます｡このような話は特に現場の方からしか聞けませんので(笑)世の中がまだまだIPv4を使い続けているので自分の環境でIPv6が利用されているのを見る例は少ないですが､IPv6へ移行したらまた別の問題が発生したりするわけですね｡もちろん高機能になっている分､楽もできるのでしょうけど｡
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