MTU → MSS 계산기
입력
| MTU | 1,500 B |
|---|---|
| IP 헤더 | 20 B |
| TCP 헤더 | 20 B |
MTU → MSS 계산기
경로 MTU에서 IP 헤더와 TCP 헤더를 빼서 TCP 최대 세그먼트 크기(MSS)를 구하고, 각 패킷에서 실제 페이로드가 차지하는 비율을 확인합니다.
입력
패킷 크기
결과
값을 입력하면 계산 결과가 표시됩니다.
최대 세그먼트 크기
페이로드 효율
MTU → MSS
최대 세그먼트 크기(MSS)는 TCP가 하나의 패킷에 담는 애플리케이션 데이터의 가장 큰 블록입니다. 이 값은 경로의 최대 전송 단위(MTU) — 링크가 운반할 수 있는 가장 큰 IP 패킷 — 에서 IP 헤더와 TCP 헤더가 차지할 공간을 떼어 내어 도출합니다. MSS를 올바르게 잡으면 패킷이 온전하게 유지됩니다. 값이 너무 크면 단편화가 일어나거나 더 나쁘게는 조용한 패킷 손실이 발생하고, 너무 작으면 헤더 오버헤드에 용량을 낭비합니다. 이 계산기는 세 가지 바이트 값으로부터 MSS와 그에 따른 페이로드 효율을 계산합니다.
공식
MSS=MTU−HIP−HTCP E=MTUMSS여기서 는 최대 전송 단위(바이트), 는 IP 헤더 크기, 는 TCP 헤더 크기이며, 는 페이로드 효율 — 풀 사이즈 패킷에서 헤더가 아니라 실제 데이터를 운반하는 비율 — 입니다.
헤더 크기가 유일하게 변하는 부분입니다. 평범한 IPv4 헤더는 20바이트, 평범한 TCP 헤더는 20바이트이므로 표준 이더넷 경로에서는 둘을 합쳐 패킷당 40바이트가 듭니다. IPv6는 40바이트의 더 큰 고정 헤더를 사용하며, 타임스탬프나 선택적 확인 응답(SACK) 같은 TCP 옵션은 몇 바이트를 더 추가할 수 있습니다.
계산 예시. IPv4를 사용하는 표준 이더넷 경로:
MSS=1500−20−20=1460 bytes E=15001460=0.9733=97.3%즉 1500바이트 패킷마다 1460바이트가 페이로드를 운반하고, 약 2.7%가 IP 헤더와 TCP 헤더에 소비됩니다. 동일한 1500바이트 MTU에서 IPv6로 전환하면 헤더 20바이트가 추가로 들어 MSS는 1440바이트로, 효율은 96.0%로 떨어집니다.
MSS가 중요한 이유
TCP는 모든 연결을 시작할 때 SYN 핸드셰이크에서 상대 엔드포인트에 자신의 MSS를 광고합니다. 각 측은 자신이 받은 값보다 큰 세그먼트를 절대 보내지 않겠다고 약속하므로, 어느 엔드포인트도 경로가 운반할 수 없는 패킷을 만들지 않습니다. MSS가 경로상 가장 작은 MTU에 맞게 올바로 설정되면 모든 세그먼트가 손상 없이 전달되고 TCP는 최대 효율로 동작합니다.
문제는 패킷이 어떤 링크가 운반할 수 있는 크기보다 클 때 나타납니다. 라우터는 그것을 단편화 — 한 패킷을 여러 개로 쪼개어 오버헤드와 재조립 작업을 더하는 것 — 하거나, "단편화 금지(don't fragment)" 플래그가 설정되어 있으면 패킷을 폐기하고 ICMP 메시지로 되돌려 알립니다. 그 ICMP 메시지가 방화벽에 걸러지면 송신자는 결코 도착하지 못하는 과대 패킷을 계속 재전송하고 연결이 멈춥니다. 이 장애를 경로 MTU 블랙홀이라고 부릅니다.
헤더와 일반적인 MTU 값
MSS는 전적으로 MTU와 어떤 헤더가 적용되는지에 따라 달라집니다. 몇 가지 값이 반복적으로 등장합니다.
| 경로 | MTU (바이트) | IP + TCP 헤더 | MSS (바이트) |
|---|---|---|---|
| 이더넷, IPv4 | 1500 | 20 + 20 | 1460 |
| 이더넷, IPv6 | 1500 | 40 + 20 | 1440 |
| PPPoE (DSL), IPv4 | 1492 | 20 + 20 | 1452 |
| 점보 프레임, IPv4 | 9000 | 20 + 20 | 8960 |
VPN, GRE, IPsec 같은 터널은 각 패킷을 자체 외부 헤더로 감싸므로 안쪽 패킷이 쓸 수 있는 MTU가 줄어듭니다. 이 때문에 VPN 연결은 1460보다 한참 낮은 MSS를 광고하는 경우가 많고, 라우터가 광고된 값을 아래로 다시 써서 MSS를 "클램핑(clamp)"하여 캡슐화된 링크를 통한 트래픽이 계속 흐르도록 하는 일이 잦습니다.
페이로드 효율과 더 큰 MTU
헤더 비용은 패킷당 고정되어 있으므로, 더 큰 MTU는 그 비용을 더 많은 페이로드에 분산시켜 효율을 높입니다. 1500바이트 MTU는 IPv4 헤더에서 97.3%의 효율을 내고, 9000바이트 점보 프레임은 그것을 99.5% 이상으로 끌어올립니다. 더 큰 패킷은 같은 처리량에 대해 초당 패킷 수가 적다는 뜻이기도 하여, 라우터·방화벽·네트워크 카드의 패킷당 처리 부하를 덜어 줍니다. 그래서 점보 프레임은 경로상 모든 장치를 더 큰 MTU로 구성할 수 있는 데이터 센터와 스토리지 네트워크 내부에서 흔히 쓰입니다.
관련 계산기
패킷 크기를 주어진 링크 속도에 대한 패킷 전송률로 바꾸려면 초당 패킷 수(pps) 계산기 계산기를 사용하세요. 페이로드 전송률을 알고 나서 파일을 옮기는 데 걸리는 시간을 추정하려면 데이터 전송 시간 계산기 계산기를 참고하세요. 같은 네트워크의 서브넷과 주소 계획에는 서브넷(CIDR) 계산기 계산기가 유용한 동반 도구입니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
MTU와 MSS의 차이는 무엇인가요?
MTU(최대 전송 단위)는 모든 헤더를 포함하여 링크가 운반할 수 있는 가장 큰 IP 패킷입니다. MSS(최대 세그먼트 크기)는 그 패킷 안에 들어가는 가장 큰 TCP 페이로드로, IP 헤더와 TCP 헤더를 제외한 값입니다. 1500바이트 MTU와 각각 20바이트인 IPv4·TCP 헤더의 경우 MSS는 1500 − 20 − 20 = 1460바이트가 됩니다. TCP는 연결 핸드셰이크 시 자신의 MSS를 광고합니다.
MTU 기본값이 왜 1500인가요?
1500바이트는 이더넷의 표준 페이로드 크기이며, 이더넷이 유선과 Wi-Fi 액세스 네트워크에서 지배적이기 때문에 대부분의 인터넷 경로가 종단 간 1500바이트 MTU로 수렴합니다. 더 작은 링크도 있습니다. PPPoE 연결은 흔히 1492바이트를 사용하고, 터널(VPN, GRE, IPsec)은 자체 캡슐화 분량을 빼므로 안쪽 패킷에는 1400바이트 이하만 남기도 합니다.
점보 프레임은 MSS를 어떻게 바꾸나요?
점보 프레임은 MTU를 약 9000바이트로 올리며, 데이터 센터와 스토리지 네트워크 내부에서 흔히 쓰입니다. 9000바이트 MTU와 40바이트의 IPv4 + TCP 헤더의 경우 MSS는 8960바이트로 올라갑니다. 그러면 각 패킷이 고정된 헤더 비용에 비해 훨씬 많은 페이로드를 운반하게 되어 효율이 높아지고, 일정한 데이터량을 처리하기 위해 하드웨어가 다뤄야 하는 패킷 수가 줄어듭니다.
경로 MTU 탐색(Path MTU Discovery)이란 무엇이며 왜 중요한가요?
경로 MTU 탐색(PMTUD)은 엔드포인트가 경로상의 최소 MTU를 찾아 단편화를 피할 수 있도록 패킷 크기를 맞추는 메커니즘입니다. 이는 ICMP "단편화 필요(fragmentation needed)" 메시지에 의존하는데, 방화벽이 그 메시지를 차단하면 PMTUD가 조용히 실패하면서 큰 패킷이 폐기되어 연결이 멈춥니다. 이것이 "PMTU 블랙홀"입니다. 광고하는 MSS를 낮추거나 라우터에서 클램핑(clamp)하는 것이 일반적인 해결책입니다.