Pourquoi ne faut-il pas dépasser un MTU de 1500 octets partout ?
Comprendre le MTU, les Jumbo Frames, la fragmentation et les pertes silencieuses avant de passer un NAS ou un réseau local de 1500 à 9000 octets.
Une idée revient souvent dans les discussions réseau : passer le MTU de 1500 à 9000 octets augmenterait automatiquement la vitesse d’un NAS. Les Jumbo Frames peuvent effectivement réduire le nombre de paquets à traiter. Mais dans un réseau domestique ou professionnel hétérogène, une modification isolée produit souvent l’effet inverse : débit instable, sessions qui se figent, vidéo qui se met en mémoire tampon ou paquets perdus sans message clair.
La bonne question n’est donc pas « quel est le MTU le plus grand ? », mais « quelle taille maximale est acceptée de bout en bout sur le chemin réellement utilisé ? ».
Qu’est-ce que le MTU ?
MTU signifie Maximum Transmission Unit. Il désigne la plus grande unité de données qu’une interface peut transmettre sans devoir la fragmenter ou la rejeter. Sur Ethernet classique, le MTU IP est généralement de 1500 octets.
Cette valeur ne représente pas la taille totale du signal Ethernet sur le câble. Un paquet IPv4 transportant du TCP contient, dans le cas le plus simple :
- 20 octets d’en-tête IPv4 ;
- 20 octets d’en-tête TCP ;
- jusqu’à 1460 octets de données TCP, soit un MSS de 1460 ;
- des en-têtes et contrôles Ethernet ajoutés autour du paquet.
Une balise VLAN ajoute encore 4 octets au cadre Ethernet. PPPoE réduit souvent le MTU IP utilisable à 1492 octets. Un VPN ajoute ses propres en-têtes et peut imposer une valeur encore plus basse. C’est pourquoi une taille correcte sur le réseau local n’est pas forcément correcte après le passage dans un tunnel ou sur Internet.
Pourquoi 9000 octets peut sembler plus rapide
Avec un MTU proche de 9000, chaque trame transporte davantage de données utiles. Pour envoyer le même fichier, les machines produisent moins de paquets, moins d’interruptions et moins d’opérations de traitement. Ce gain peut être intéressant sur une liaison rapide fortement sollicitée, par exemple entre des serveurs, un stockage iSCSI, un cluster de virtualisation ou deux NAS dédiés aux sauvegardes.
Mais Jumbo Frames ne signifie pas automatiquement plus de débit. Sur une liaison à 1 Gbit/s déjà saturée, les mécanismes modernes d’offload réseau permettent souvent d’atteindre la limite pratique avec un MTU de 1500. L’augmentation du MTU peut surtout réduire la charge CPU ou le nombre de paquets par seconde. Le résultat dépend du matériel, des pilotes, du protocole et du type de charge.
Le problème d’un réseau avec plusieurs MTU
Sur un même segment Ethernet, un commutateur ne découpe pas une trame trop grande pour le port suivant. Si un NAS envoie une trame Jumbo vers un équipement ou un port limité à 1500, la trame peut simplement être rejetée. Le comportement paraît alors aléatoire parce que les petits échanges passent encore tandis que les transferts volumineux échouent.
Il n’est pas nécessaire que chaque objet connecté de tout le bâtiment utilise le même MTU. En revanche, chaque élément du chemin emprunté par les Jumbo Frames doit accepter la taille choisie : interfaces des deux extrémités, ports du commutateur, liaisons agrégées, VLAN, ponts, interfaces virtuelles et éventuels routeurs.
Les téléviseurs, smartphones, points d’accès Wi-Fi et objets connectés restent généralement autour de 1500 octets. TCP peut adapter la taille de ses segments, mais il ne répare pas un chemin dont la découverte du MTU est cassée. SMB, NFS, HTTP, Plex, Jellyfin ou Syncthing peuvent sembler fonctionner, puis ralentir ou se bloquer lorsqu’un paquet plus grand rencontre la mauvaise interface.
Quand un MTU de 9000 est justifié
Les Jumbo Frames deviennent cohérentes dans un segment fermé et documenté :
- liaison directe entre deux serveurs ou deux NAS ;
- réseau de stockage séparé pour iSCSI ou NFS ;
- réseau interne d’un cluster ou d’une plateforme de virtualisation ;
- infrastructure 10, 25, 40 ou 100 Gbit/s dont tous les ports ont été validés ;
- trafic de sauvegarde massif ne quittant jamais le VLAN dédié.
Sur un cluster Synology, par exemple, les ports réservés au trafic interne peuvent être configurés en MTU 9000 tandis que les interfaces destinées aux utilisateurs restent à 1500. La séparation est plus sûre que l’activation globale sur le réseau principal.
Quand faut-il conserver 1500 ?
- Accès à Internet : le chemin traverse des réseaux que vous ne contrôlez pas.
- VPN : WireGuard, IPsec ou OpenVPN ajoutent des en-têtes et réduisent le MTU disponible.
- PPPoE : la valeur courante est souvent 1492, sauf prise en charge spécifique d’un MTU supérieur.
- Wi-Fi et objets connectés : le parc est hétérogène et rarement configurable de bout en bout.
- VoIP, visioconférence et jeux : la stabilité, la latence et la gigue comptent davantage qu’une petite réduction du nombre de paquets.
- Réseau non documenté : si vous ne connaissez pas chaque équipement traversé, 1500 reste le réglage interopérable.
Fragmentation, PMTUD et « trous noirs » réseau
En IPv4, un routeur peut fragmenter un paquet trop grand si le drapeau Don’t Fragment n’est pas activé. Chaque fragment doit alors être traité séparément et la perte d’un seul fragment compromet le paquet complet. En pratique, les systèmes modernes essaient plutôt d’éviter la fragmentation.
En IPv6, les routeurs intermédiaires ne fragmentent pas les paquets : seule la machine source peut le faire. Le routeur renvoie une information indiquant que le paquet est trop grand, afin que l’émetteur réduise sa taille.
La découverte du MTU du chemin, ou Path MTU Discovery, repose sur ces messages ICMP. Si un pare-feu les bloque, l’émetteur continue d’envoyer des paquets trop grands sans comprendre pourquoi ils disparaissent. Les petites requêtes fonctionnent, mais une page, un transfert SMB ou une session VPN reste bloqué : c’est le classique PMTU black hole.
Pour TCP à travers un tunnel, le MSS clamping peut annoncer une taille de segment adaptée et éviter que le trafic ne dépasse le MTU réel. Ce réglage ne remplace toutefois pas une configuration cohérente du chemin.
Test pratique entre deux NAS avec iperf3
Le test d’origine relie directement deux NAS Synology sur une interface 1 Gbit/s. Un NAS exécute le serveur iperf3, l’autre lance un client avec cinq flux pendant soixante secondes :
iperf3 -c 192.168.69.10 -t 60 -i 5 -P 5-cindique l’adresse du serveur iperf3 ;-t 60fixe une durée de 60 secondes ;-i 5affiche un bilan toutes les 5 secondes ;-P 5ouvre cinq flux parallèles.
Avec un MTU de 1500 sur les deux extrémités, le débit agrégé atteint environ 941 Mbit/s, soit pratiquement la limite utile d’une liaison Gigabit.
Avec un MTU de 9000 configuré correctement sur les deux interfaces, le résultat reste lui aussi proche de 941 Mbit/s. Sur cette liaison 1 Gbit/s et pour ce test, les Jumbo Frames n’apportent donc aucun gain de débit mesurable.
Le troisième essai utilise 9000 sur l’émetteur et 1500 sur le récepteur. Le débit mesuré tombe à environ 562 Mbit/s, avec un flux à zéro et une forte répartition entre les autres. Ce chiffre décrit ce montage précis, pas une règle universelle, mais il illustre bien le coût d’un chemin incohérent.
Pendant un autre passage, les cinq flux restent temporairement à zéro. La capture ne prouve pas à elle seule la cause exacte d’une coupure de lien, mais elle montre le symptôme que l’utilisateur perçoit : le trafic s’interrompt alors que les interfaces semblent encore configurées.
Comment valider le chemin avant d’activer les Jumbo Frames
- Notez toutes les interfaces et tous les ports réellement traversés.
- Vérifiez dans la documentation la taille maximale acceptée par chaque équipement.
- Configurez les deux extrémités et les ports intermédiaires, jamais une seule machine.
- Testez d’abord l’absence de fragmentation, puis le débit et la stabilité.
- Conservez une interface d’administration en MTU 1500 pour pouvoir revenir en arrière.
Sous Linux, un test IPv4 avec le drapeau interdisant la fragmentation peut être effectué ainsi pour un chemin en MTU 1500 :
ping -M do -s 1472 192.168.69.10Les 1472 octets de données ICMP, ajoutés aux 28 octets d’en-têtes IPv4 et ICMP, donnent 1500. Pour un chemin Jumbo à 9000, utilisez 8972. Les options varient selon le système d’exploitation ; vérifiez toujours la syntaxe locale.
Conclusion
Un MTU plus grand n’est pas une accélération gratuite. Il devient utile dans un segment rapide, fermé, homogène et mesuré. Sur un réseau mêlant Wi-Fi, Internet, VPN, téléviseurs, objets connectés et équipements de générations différentes, 1500 octets reste le choix le plus prévisible.
Si vous devez activer 9000, isolez le trafic concerné, validez chaque maillon et mesurez le résultat avec iperf3. Si vous ne pouvez pas décrire précisément le chemin de bout en bout, ne modifiez pas le MTU.
Références techniques
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À propos de l’auteur
Jeremy Kraft administre les infrastructures et les services auto-hébergés de l’IBCSC. Ces guides reprennent des configurations réellement déployées, revérifiées avant publication.
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