ProHoster > Блог > Administracija > Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Ethernet je posvuda, a desetine hiljada proizvođača proizvode opremu koja ga podržava. Međutim, skoro svi ovi uređaji imaju jednu zajedničku stvar - MTU:

$ ip l
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: enp5s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 state UP 
    link/ether xx:xx:xx:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

MTU (Maximum Transmission Unit) definira maksimalnu veličinu jednog paketa podataka. Općenito, kada razmjenjujete poruke sa uređajima na vašem LAN-u, MTU će biti reda veličine 1500 bajtova, a gotovo cijeli Internet radi na 1500 bajtova, ali to ne znači da ove komunikacijske tehnologije ne mogu prenositi veće veličine paketa.

Na primjer, 802.11 (poznatiji kao WiFi) ima MTU od 2304 bajta, a ako vaša mreža koristi FDDI, onda je vaš MTU 4352 bajta. Sam Ethernet ima koncept „divovskih okvira“, kada se MTU-u može dodijeliti veličina do 9000 bajtova (uz podršku za ovaj način od strane NIC-a, prekidača i rutera).

Međutim, na internetu to nije posebno potrebno. Budući da se glavne okosnice Interneta prvenstveno sastoje od Ethernet veza, de facto nezvanična maksimalna veličina paketa je postavljena na 1500B kako bi se izbjegla fragmentacija paketa na drugim uređajima.

Sam broj 1500 je čudan – očekivalo bi se da su konstante u kompjuterskom svijetu zasnovane na stepenu dvojke, na primjer. Dakle, odakle je došao 1500B i zašto ga još uvijek koristimo?

magični broj

Prvi veliki prodor Etherneta u svijet došao je u obliku standarda. 10BASE-2 (tanak) i 10BASE-5 (debeo), brojevi u kojima označavaju koliko stotina metara određeni segment mreže može pokriti.

Budući da je u to vrijeme postojalo mnogo konkurentskih protokola, a hardver je imao svoja ograničenja, kreator formata priznaje da su zahtjevi za memorijom paketnog bafera igrali ulogu u nastanku magičnog broja 1500:

Gledajući unazad, jasno je da bi veći maksimum mogao biti bolje rješenje, ali da smo povećali cijenu NIC-a na početku, to bi spriječilo da Ethernet postane toliko raširen.

Međutim, ovo nije cijela priča. IN работе “Ethernet: Distributed Packet Switching in Local Computer Networks”, 1980, pruža jednu od najranijih analiza efikasnosti korišćenja velikih paketa u mrežama. U to vrijeme, ovo je bilo posebno važno za Ethernet mreže, jer su one mogle ili povezati sve sisteme jednim koaksijalnim kablom, ili se sastojati od čvorišta sposobnih da pošalju jedan paket na sve čvorove u istom segmentu u isto vrijeme.

Trebalo je odabrati broj koji ne bi rezultirao prevelikim kašnjenjima pri slanju poruka u segmentima (ponekad prilično zauzetim), a u isto vrijeme ne bi previše povećao broj paketa.

Očigledno, inženjeri su u to vrijeme odabrali broj 1500 B (oko 12000 XNUMX bita) kao najsigurniju opciju.

Od tada su razni drugi sistemi za razmjenu poruka došli i nestali, ali među njima, Ethernet je imao najnižu MTU vrijednost sa svojih 1500 bajtova. Prekoračenje minimalne MTU vrijednosti u mreži znači ili izazivanje fragmentacije paketa ili uključenje u PMTUD [pronalaženje maksimalne veličine paketa za odabranu putanju]. Obje opcije su imale svoje posebne probleme. Čak i ako su ponekad veliki proizvođači OS-a snizili MTU vrijednost još niže.

Faktor efikasnosti

Sada znamo da je Internet MTU ograničen na 1500B, uglavnom zbog naslijeđenih metrika kašnjenja i hardverskih ograničenja. Koliko to utiče na efikasnost interneta?

Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Ako pogledamo podatke sa velike Internet razmjene AMS-IX, vidimo da najmanje 20% odaslanih paketa ima maksimalnu veličinu. Također možete pogledati ukupan LAN promet:

Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Ako kombinirate oba grafikona, dobit ćete nešto poput sljedećeg (procjene prometa za svaki raspon veličine paketa):

Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Ili, ako pogledamo promet svih ovih zaglavlja i drugih servisnih informacija, dobićemo isti graf s različitom skalom:

Kako je 1500 bajtova postalo maksimalna jedinica za prijenos informacija na Internetu

Prilično veliki dio propusnog opsega troši se na zaglavlja za pakete najveće klase veličine. S obzirom na to da je najveća potrošnja pri vršnom prometu 246 GB/s, može se pretpostaviti da bi, da smo svi prešli na "jumbo okvire" kada je takva opcija još uvijek postojala, ova dodatna opterećenja bila samo oko 41 GB/s.

Ali mislim da je danas za najveći dio interneta taj voz već otišao. I iako neki provajderi rade sa MTU od 9000, većina ga ne podržava, a pokušaj da se nešto promijeni globalno na Internetu se pokazao izuzetno teškim iznova i iznova.

izvor: www.habr.com

Dodajte komentar