[Network] MTU(Maximum Transmission Unit, 최대 전송 단위)

배경설명

인터넷을 통해 데이터를 전송할 때, 데이터를 일정한 크기로 쪼개어 보내는 과정을 거치게 됩니다. 이러한 과정에서 중요한 개념이 바로 MTU입니다. 이 글에서는 MTU가 무엇인지, 그리고 관련된 개념인 MSS에 대해서도 함께 설명하겠습니다.

MTU란?

MTU는 Maximum Transmission Unit의 약자로, 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 최대 크기를 의미합니다. 네트워크 인터페이스에서 설정된 이 값은 패킷을 구성할 때의 최대 크기를 결정합니다. MTU가 너무 크면 네트워크에서 패킷이 분할되는 오버헤드가 발생할 수 있고, 반대로 너무 작으면 불필요한 패킷이 많이 생성되어 비효율적일 수 있습니다.

MTU의 예시

이더넷의 기본 MTU는 1500바이트입니다.
PPPoE(초기 인터넷 접속 방식)의 MTU는 1492바이트로 설정되어 있습니다.

MTU 설정의 중요성

MTU는 네트워크의 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 적절히 설정하는 것이 중요합니다. 올바르지 않은 MTU 설정은 다음과 같은 문제를 초래할 수 있습니다:

프래그멘테이션(Fragmentation): 너무 큰 패킷이 전송될 때, 네트워크에서 이를 분할해야 하는 과정을 의미합니다. 이 과정은 추가적인 오버헤드를 발생시키며, 패킷이 유실될 가능성을 높입니다.
패킷 드랍(Packet Drop): 설정된 MTU보다 큰 패킷은 전송되지 못하고 드랍될 수 있습니다. 이는 연결의 신뢰성을 떨어뜨립니다.

MSS란?

MSS는 Maximum Segment Size의 약자로, TCP에서 사용하는 데이터의 최대 크기를 의미합니다. MSS는 MTU에서 TCP와 IP 헤더 크기를 뺀 값으로 결정됩니다. 기본적으로 MSS는 MTU보다 작아야 하며, 이를 통해 패킷이 전송 중 분할되는 것을 방지합니다.

MSS 계산 방법

기본 이더넷 MTU: 1500바이트
IP 헤더: 20바이트
TCP 헤더: 20바이트

따라서, 기본 이더넷 환경에서의 MSS는 다음과 같이 계산됩니다:

MSS = MTU - IP 헤더 크기 - TCP 헤더 크기

= 1500 - 20 - 20

= 1460 바이트

다이어그램: MTU와 MSS의 관계

아래 다이어그램은 MTU와 MSS의 관계를 시각적으로 나타낸 것입니다.

+-----------------------------+ <- MTU (1500 바이트)

| IP 헤더 (20 바이트) |

+-----------------------------+

| TCP 헤더 (20 바이트) |

+-----------------------------+ <- MSS (1460 바이트)

| 데이터 (1460 바이트) |

+-----------------------------+

결론

MTU와 MSS는 네트워크 성능과 신뢰성에 중요한 영향을 미치는 요소입니다. 적절한 MTU 설정을 통해 프래그멘테이션을 최소화하고, 효율적인 데이터 전송을 가능하게 할 수 있습니다. 또한, MSS를 통해 TCP 패킷의 크기를 조절하여 네트워크 전송 효율을 최적화할 수 있습니다.

핵심 요약

MTU: 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 최대 크기.
MSS: TCP에서 사용하는 데이터의 최대 크기, MTU에서 IP와 TCP 헤더 크기를 뺀 값.
올바른 MTU와 MSS 설정은 네트워크 성능과 신뢰성에 매우 중요함.

용어 정리

MTU (Maximum Transmission Unit): 네트워크 인터페이스에서 설정된 한 번에 전송할 수 있는 최대 데이터 크기.
MSS (Maximum Segment Size): TCP에서 사용할 수 있는 데이터의 최대 크기, MTU에서 IP와 TCP 헤더를 제외한 값.
프래그멘테이션 (Fragmentation): 큰 패킷이 네트워크에서 여러 개의 작은 패킷으로 분할되는 과정.
패킷 드랍 (Packet Drop): MTU보다 큰 패킷이 전송되지 못하고 버려지는 현상.