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Text File  |  1994-08-01  |  12KB  |  284 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                        R. Atkinson
  8. Request for Comments: 1626                     Naval Research Laboratory
  9. Category: Standards Track                                       May 1994
  10.  
  11.  
  12.                   Default IP MTU for use over ATM AAL5
  13.  
  14. Status of this Memo
  15.  
  16.    This document specifies an Internet standards track protocol for the
  17.    Internet community, and requests discussion and suggestions for
  18.    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
  19.    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state
  20.    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
  21.  
  22. Default Value for IP MTU over ATM AAL5
  23.  
  24.    Protocols in wide use throughout the Internet, such as the Network
  25.    File System (NFS), currently use large frame sizes (e.g. 8 KB).
  26.    Empirical evidence with various applications over the Transmission
  27.    Control Protocol (TCP) indicates that larger Maximum Transmission
  28.    Unit (MTU) sizes for the Internet Protocol (IP) tend to give better
  29.    performance.  Fragmentation of IP datagrams is known to be highly
  30.    undesirable. [KM87] It is desirable to reduce fragmentation in the
  31.    network and thereby enhance performance by having the IP Maximum
  32.    Transmission Unit (MTU) for AAL5 be reasonably large.  NFS defaults
  33.    to an 8192 byte frame size.  Allowing for RPC/XDR, UDP, IP, and LLC
  34.    headers, NFS would prefer a default MTU of at least 8300 octets.
  35.    Routers can sometimes perform better with larger packet sizes because
  36.    most of the performance costs in routers relate to "packets handled"
  37.    rather than "bytes transferred".  So there are a number of good
  38.    reasons to have a reasonably large default MTU value for IP over ATM
  39.    AAL5.
  40.  
  41.    RFC 1209 specifies the IP MTU over SMDS to be 9180 octets, which is
  42.    larger than 8300 octets but still in the same range. [RFC-1209] There
  43.    is no good reason for the default MTU of IP over ATM AAL5 to be
  44.    different from IP over SMDS, given that they will be the same
  45.    magnitude.  Having the two be the same size will be helpful in
  46.    interoperability and will also help reduce incidence of IP
  47.    fragmentation.
  48.  
  49.    Therefore, the default IP MTU for use with ATM AAL5 shall be 9180
  50.    octets.  All implementations compliant and conformant with this
  51.    specification shall support at least the default IP MTU value for use
  52.    over ATM AAL5.
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Atkinson                                                        [Page 1]
  59.  
  60. RFC 1626          Default IP MTU for use over ATM AAL5          May 1994
  61.  
  62.  
  63. Permanent Virtual Circuits
  64.  
  65.    Implementations which only support Permanent Virtual Circuits (PVCs)
  66.    will (by definition) not implement any ATM signalling protocol.  Such
  67.    implementations shall use the default IP MTU value of 9180 octets
  68.    unless both parties have agreed in advance to use some other IP MTU
  69.    value via some mechanism not specified here.
  70.  
  71. Switched Virtual Circuits
  72.  
  73.    Implementations that support Switched Virtual Circuits (SVCs) MUST
  74.    attempt to negotiate the AAL CPCS-SDU size using the ATM signalling
  75.    protocol.  The industry standard ATM signalling protocol uses two
  76.    different parts of the Information Element named "AAL Parameters" to
  77.    exchange information on the MTU over the ATM circuit being setup
  78.    [ATMF93a].  The Forward Maximum CPCS-SDU Size field contains the
  79.    value over the path from the calling party to the called party.  The
  80.    Backwards Maximum CPCS-SDU Size Identifier field contains the value
  81.    over the path from the called party to the calling party.  The ATM
  82.    Forum specifies the valid values of this identifier as 1 to 65535
  83.    inclusive.  Note that the ATM Forum's User-to-Network-Interface (UNI)
  84.    signalling permits the MTU in one direction to be different from the
  85.    MTU in the opposite direction, so the Forward Maximum CPCS-SDU Size
  86.    Identifier might have a different value from the Backwards Maximum
  87.    CPCS-SDU Size Identifier on the same connection.
  88.  
  89.    If the calling party wishes to use the default MTU it shall still
  90.    include the "AAL Parameters" information element with the default
  91.    values for the Maximum CPCS-SDU Size as part of the SETUP message of
  92.    the ATM signalling protocol [ATMF93b].  If the calling party desires
  93.    to use a different value than the default, it shall include the "AAL
  94.    Parameters" information element with the desired value for the
  95.    Maximum CPCS-SDU Size as part of the SETUP message of the ATM
  96.    Signalling Protocol.  The called party will respond using the same
  97.    information elements and identifiers in its CONNECT message response
  98.    [ATMF93c].
  99.  
  100.    If the called party receives a SETUP message containing the "Maximum
  101.    CPCS-SDU Size" in the AAL Parameters information element, it shall
  102.    handle the Forward and Backward Maximum CPCS-SDU Size Identifier as
  103.    follows:
  104.  
  105.     a) If it is able to accept the ATM MTU values proposed by the
  106.        SETUP message, it shall include an AAL Parameters information
  107.        element in its response.  The Forward and Backwards Maximum
  108.        CPCS-SDU Size fields shall be present and their values shall be
  109.        equal to the corresponding values in the SETUP message.
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Atkinson                                                        [Page 2]
  115.  
  116. RFC 1626          Default IP MTU for use over ATM AAL5          May 1994
  117.  
  118.  
  119.     b) If it wishes a smaller ATM MTU size than that proposed, then
  120.        it shall set the values of the Maximum CPCS-SDU Size in the AAL
  121.        Parameters information elements equal to the desired value in the
  122.        CONNECT message responding to the original SETUP message.
  123.  
  124.     c) If the calling endpoint receives a CONNECT message that does
  125.        not contain the AAL Parameters Information Element, but the
  126.        corresponding SETUP message did contain the AAL Parameters
  127.        Information Telement (including the forward and backward CPCS-SDU
  128.        Size fields), it shall clear the call with cause "AAL Parameters
  129.        cannot be supported".
  130.  
  131.     d) If either endpoint receives a STATUS message with cause
  132.        "Information Element Non-existent or Not Implemented" or cause
  133.        ""Access Information Discarded", and with a diagnostic field
  134.        indicating the AAL Parameters Information Element identifier, it
  135.        shall clear the call with cause "AAL Parameters cannot be
  136.        supported."
  137.  
  138.     e) If either endpoint receives CPCS-SDUs in excess of the
  139.        negotiated MTU size, it may use IP fragmentation or may clear the
  140.        call with cause "AAL Parameters cannot be supported".  In this
  141.        case, an error has occurred either due to a fault in an end
  142.        system or in the ATM network.  The error should be noted by ATM
  143.        network management for human examination and intervention.
  144.  
  145.    If the called endpoint incorrectly includes the Forward and Backward
  146.    Maximum CPCS-SDU Size fields in the CONNECT messages (e.g.  because
  147.    the original SETUP message did not include these fields) or it sets
  148.    these fields to an invalid value, then the calling party shall clear
  149.    the call with cause "Invalid Information Element Contents".
  150.  
  151. Path MTU Discovery Required
  152.  
  153.    The Path MTU Discovery mechanism is an Internet Standard [RFC-1191]
  154.    and is an important mechanism for reducing IP fragmentation in the
  155.    Internet.  This mechanism is particularly important because new
  156.    subnet ATM uses a default MTU sizes significantly different from
  157.    older subnet technologies such as Ethernet and FDDI.
  158.  
  159.    In order to ensure good performance throughout the Internet and also
  160.    to permit IP to take full advantage of the potentially larger IP
  161.    datagram sizes supported by ATM, all routers implementations that
  162.    comply or conform with this specification must also implement the IP
  163.    Path MTU Discovery mechanism as defined in RFC-1191 and clarified by
  164.    RFC-1435.  Host implementations should implement the IP Path MTU
  165.    Discovery mechanism as defined in RFC-1191.
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Atkinson                                                        [Page 3]
  171.  
  172. RFC 1626          Default IP MTU for use over ATM AAL5          May 1994
  173.  
  174.  
  175. Applicability Statement
  176.  
  177.    The Multiprotocol Encapsulation over ATM AAL5 defined in RFC-1483 is
  178.    not specific to any model of IP and ATM interaction. [RFC-1483]
  179.    Similarly, this specification is general enough to apply to all
  180.    models for use of IP over ATM AAL5.  Use of this specification is
  181.    recommended for all implementatons of IP over ATM AAL5 in order to
  182.    increase interoperability and performance.  This specification does
  183.    not conflict with the Classical IP over ATM specification and may be
  184.    used as a conforming extension to that specification.  [RFC-1577]
  185.    Applicability of this draft is not limited to the Classical IP over
  186.    ATM model.
  187.  
  188. Security Considerations
  189.  
  190.    Security issues are not discussed in this memo.
  191.  
  192. References
  193.  
  194.    [RFC-791] Postel, J., "Internet Protocol - DARPA Internet Program
  195.    Protocol Specification", STD 5, RFC 791, DARPA, September
  196.    1981.
  197.  
  198.    [RFC-793] Postel, J., "Transmission Control Protocol - DARPA
  199.    Internet Program Protocol Specification", STD 7, RFC 793,
  200.    DARPA, September 1981.
  201.  
  202.    [RFC-1122] Braden, R., Editor, Requirements for Internet Hosts --
  203.    Communications Layers, STD 3, RFC 1122, USC/Information Sciences
  204.    Institute, October 1989, pp.58-60.
  205.  
  206.    [RFC-1191] Mogul, J., and S. Deering, "Path MTU Discovery",
  207.    RFC 1191, DECWRL, Stanford University, November 1990.
  208.  
  209.    [RFC-1209] Piscitello, D., and J. Lawrence, "The Transmission of
  210.    IP Datagrams over the SMDS Service", RFC 1209, Bell Communications
  211.    Research, March 1991.
  212.  
  213.    [RFC-1435] Knowles, S., "IESG Advice from Experience with Path MTU
  214.    Discovery, RFC-1435, IESG, March 1993.
  215.  
  216.    [RFC-1483] Heinanen, J., "Multiprotocol Encapsulation over ATM
  217.    Adapatation Layer 5", RFC 1483, Telecom Finland, July 1993.
  218.  
  219.    [RFC-1577] Laubach, M., "Classical IP and ARP over ATM", RFC 1577,
  220.    Hewlett-Packard Laboratories, January 1994.
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Atkinson                                                        [Page 4]
  227.  
  228. RFC 1626          Default IP MTU for use over ATM AAL5          May 1994
  229.  
  230.  
  231.    [ATMF93a] Breault, R., Grace, J., Jaeger, J., and L. Wojnaroski,
  232.    Editors, "ATM Forum User Network Interface Specification", Version
  233.    3.0, Section 5.4.5.5, p. 194-200, 10 September 1993, ATM Forum.
  234.  
  235.    [ATMF93b] Breault, R., Grace, J., Jaeger, J., and L. Wojnaroski,
  236.    Editors, "ATM Forum User Network Interface Specification", Version
  237.    3.0, Section 5.3.1.7, p. 171-172, 10 September 1993, ATM Forum.
  238.  
  239.    [ATMF93c] Breault, R., Grace, J., Jaeger, J., and L. Wojnaroski,
  240.    Editors, "ATM Forum User Network Interface Specification", Version
  241.    3.0, Section 5.3.1.3, p. 168, 10 September 1993, ATM Forum.
  242.  
  243.    [KM87] Kent C., and J. Mogul, "Fragmentation Considered Harmful",
  244.    Proceedings of the ACM SIGCOMM '87 Workshop on Frontiers in
  245.    Computer Communications Technology, August 1987.
  246.  
  247. Acknowledgements
  248.  
  249.    While all members of the IETF's IP over ATM Working Group have been
  250.    helpful, Vern Schryver, Rob Warnock, Craig Partridge, Subbu
  251.    Subramaniam, and Bryan Lyles have been especially helpful to the
  252.    author in analysing the host and routing implications of the default
  253.    IP MTU value.  Similarly, Dan Grossman provided significant review
  254.    and help in ensuring alignment of this text with the related work in
  255.    the ATM Forum and ITU.
  256.  
  257. Disclaimer
  258.  
  259.    Author's organisation provided for identification purposes only.
  260.    This document presents the author's views and is not necessarily the
  261.    official opinion of his employer.
  262.  
  263. Author's Address
  264.  
  265.    Randall J. Atkinson
  266.    Information Technology Division
  267.    Naval Research Laboratory
  268.    Washington, DC 20375-5320
  269.    USA
  270.  
  271.    EMail: atkinson@itd.nrl.navy.mil
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Atkinson                                                        [Page 5]
  283.  
  284.