Hay varios problemas potenciales con esto. Primero, aunque su aplicación puede estar configurada para una MTU supuesta, no es posible decir de su descripción si eso realmente afecta a los bytes en el cable. Por ejemplo, bajo Linux, la MTU puede estar limitada a 1500 (o algún otro número) por el controlador o por el hardware.
Segundo, con IPv4, cualquier dispositivo intermedio puede fragmentar un paquete y enviar dos (o más) piezas si el tamaño excede la MTU de un enlace. Probablemente ese no sea el problema aquí, ya que ambos dispositivos parecen estar en la misma subred con direcciones no enrutables, pero podrían limitar sus opciones en el futuro.
Lo que estás buscando es soporte para Jumbo Frames , así que verifica que el chipset y el controlador en el otro extremo los maneja.