通信経路上のMTUを超過しフラグメントが頻繁に行われると、処理負荷が上昇し通信遅延の要因となります。通信経路上のMTUを変更することによりフラグメントされる環境を構築し、ICMPのRTT(RoundTripTime)で遅延状況を確認します。
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目次
ネットワーク構成
以下のネットワークをCMLで構築し検証を行います。

各機器の基本設定
Router1の基本設定
Router2の基本設定
Router3の基本設定
Router4の基本設定
フラグメントによる通信遅延の確認
MTU1500の場合
Router2-Router3間のMTUを1500に変更します。(実際にはデフォルトのMTUが1500のため、設定変更は不要です。)
Router2/Router3
interface GigabitEthernet0/1
ip mtu 1500

Router1からRouter4に1500Byteで100回のPingを実施します。RTTの平均値は10ミリ秒です。※これが基準値となります。
Router1
ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Router1#ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Type escape sequence to abort.
Sending 100, 1500-byte ICMP Echos to 192.168.3.4, timeout is 2 seconds:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Success rate is 100 percent (100/100), round-trip min/avg/max = 5/10/19 ms
MTU1000の場合
Router2-Router3間のMTUを1000に変更します。
Router2/Router3
interface GigabitEthernet0/1
ip mtu 1000

Router1からRouter4に1500Byteで100回のPingを実施します。RTTの平均値が12ミリ秒となり、通信遅延が少し大きくなったことが分かります。
Router1
ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Router1#ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Type escape sequence to abort.
Sending 100, 1500-byte ICMP Echos to 192.168.3.4, timeout is 2 seconds:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Success rate is 100 percent (100/100), round-trip min/avg/max = 7/12/22 ms
MTU500の場合
Router2-Router3間のMTUを500に変更します。
Router2/Router3
interface GigabitEthernet0/1
ip mtu 500

Router1からRouter4に1500Byteで100回のPingを実施します。RTTの平均値が291ミリ秒となり、通信遅延が大きくなったことが分かります。
Router1
ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Router1#ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Type escape sequence to abort.
Sending 100, 1500-byte ICMP Echos to 192.168.3.4, timeout is 2 seconds:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Success rate is 100 percent (100/100), round-trip min/avg/max = 122/291/379 ms
MTU100の場合
Router2-Router3間のMTUを100に変更します。
Router2/Router3
interface GigabitEthernet0/1
ip mtu 100

Router1からRouter4に1500Byteで100回のPingを実施します。RTTの平均値が1777ミリ秒となり、通信遅延が更に大きくなったことが分かります。(タイムアウトも発生しています。)
Router1
ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Router1#ping 192.168.3.4 size 1500 repeat 100
Type escape sequence to abort.
Sending 100, 1500-byte ICMP Echos to 192.168.3.4, timeout is 2 seconds:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.!!!!!!.!!!!!!!!!!!!.!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Success rate is 97 percent (97/100), round-trip min/avg/max = 1511/1777/1929 ms
実際には、この状況ほど極端にMTUが小さくなることはありえませんが、フラグメントによる通信影響は大きいことが分かります。
以上で、フラグメントによる通信影響の説明は完了です!
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