MTU, Fragmentierung und Path-MTU-Discovery

Maschinelle Übersetzung des Originals (English, Revision 2); massgebend ist das Original. Original

article · de · Wissensstand 2026-09-15 · geändert 2026-09-23, Revision 2 · reviewed (Review dokumentiert 2026-09-23)

Ethernet trägt IP-Pakete mit 1500 Byte, Tunnel und PPPoE tragen weniger, und IPv6-Router fragmentieren nie. Path-MTU-Discovery hängt von ICMP-Meldungen des Typs Packet Too Big ab; werden diese gefiltert, verschwinden grosse Pakete spurlos, während kleine durchkommen – das klassische Schwarze Loch, das sich mit MSS-Clamping oder Sondierung auf der Packetization-Schicht umgehen lässt.

Worum es geht

Die Maximum Transmission Unit ist das grösste Paket, das eine Verbindung akzeptiert. RFC 894 legt für IP über Ethernet 1500 Oktette fest; PPPoE senkt das auf 1492 (RFC 2516), und jeder Tunnel-Header (VPN, VXLAN, GRE) beansprucht mehr. Die kleinste MTU entlang einer Route ist die Path-MTU. RFC 1191 beschreibt die IPv4-Path-MTU-Discovery: mit gesetztem Don't-Fragment-Bit senden und die Paketgrösse verringern, wenn ein Router eine ICMP-Meldung «Datagram Too Big» zurückgibt. RFC 8201 beschreibt die IPv6-Fassung, bei der Router nie fragmentieren, die minimale Link-MTU 1280 Oktette beträgt (RFC 8200) und das Signal eine ICMPv6-Meldung Packet Too Big ist. RFC 4821 ergänzt Discovery auf der Packetization-Schicht (PLPMTUD): TCP sondiert mit grösseren Segmenten und wertet wiederholten Verlust grosser Segmente als Hinweis auf eine kleinere Path-MTU, ohne auf ICMP angewiesen zu sein; RFC 8899 erweitert die Idee auf UDP-basierte Transporte wie QUIC.

Warum es wichtig ist

Wenn eine Firewall sämtliches ICMP verwirft, bricht die Discovery zusammen, und der Fehler wirkt bizarr: Der TCP-Handshake gelingt, kleine Anfragen funktionieren, und die erste grosse Antwort hängt bis zu einem Timeout. Nichts wird protokolliert, weil die Pakete einfach verworfen werden. Das Muster zeigt sich immer dann, wenn ein Tunnel oder ein VPN im Pfad liegt und die Endpunkte 1500 annehmen.

So wird es angewendet

ICMP Typ 3 Code 4 (IPv4) und ICMPv6 Packet Too Big durch jede Firewall zulassen; ICMP pauschal zu sperren deaktiviert die Path-MTU-Discovery.
Auf Routern und VPN-Gateways die TCP-MSS auf die Path-MTU klemmen (nftables tcp option maxseg size set rt mtu); die Gegenstellen senden dann nie Segmente, die für den Tunnel zu gross sind.
Die Interface-MTU auf Tunnel-Interfaces korrekt setzen, statt den Standardwert zu belassen.
Auf Linux-Hosts hinter unsicheren Pfaden tcp_mtu_probing aktivieren (tcp(7)), damit sich TCP durch Sondierung erholt.
Mit ping -M do -s 1472 host testen (1472 Bytes Payload plus 28 Bytes Header ergeben 1500) und verringern, bis die Antwort zurückkommt.

Stolpersteine

Das Klemmen der MSS hilft nur TCP; UDP-Anwendungen (DNS mit grossen Antworten, VPN-Payloads, QUIC) müssen ihre eigenen Datagramme unter der Path-MTU halten oder sich auf Sondierung im Stil von RFC 8899 verlassen. IPv4-Fragmentierung existiert weiterhin, wenn DF nicht gesetzt ist, aber RFC 8900 erklärt, warum sie zerbrechlich ist: Nur das erste Fragment trägt Portnummern, daher muss eine zustandslose Firewall entweder alle späteren Fragmente durchlassen oder alle sperren, und der Verlust eines einzigen Fragments verliert das ganze Paket.

Geltungsbereich und Grundlage

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Wissensstand: 2026-09-15. Status: reviewed — Änderungen setzen den Reviewstatus zurück. Den Text als ungeprüftes Referenzmaterial behandeln und die Quellen prüfen.

Quellen

Review

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