Ethernet és a tot arreu i desenes de milers de fabricants produeixen equips que la donen suport. Tanmateix, gairebé tots aquests dispositius tenen una cosa en comú: :
$ 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) defineix la mida màxima d'un sol paquet de dades. En general, quan intercanvieu missatges amb dispositius de la vostra LAN, la MTU serà de l'ordre de 1500 bytes i gairebé tota Internet funciona a 1500. Tanmateix, això no vol dir que aquestes tecnologies de comunicació no puguin transmetre mides de paquets més grans.
Per exemple, 802.11 (conegut comunament com a WiFi) té una MTU de 2304 bytes, i si la vostra xarxa utilitza FDDI, la vostra MTU és de 4352 bytes. La mateixa Ethernet té el concepte de "marcs gegants", on es pot assignar a la MTU una mida de fins a 9000 bytes (amb suport per a aquest mode per NIC, commutadors i encaminadors).
Tanmateix, a Internet això no és especialment necessari. Com que els principals troncs d'Internet estan formats principalment per connexions Ethernet, la mida màxima de paquet no oficial de facto s'estableix en 1500B per evitar la fragmentació de paquets en altres dispositius.
El nombre 1500 en si és estrany: s'esperaria que les constants del món informàtic es basen en potències de dos, per exemple. Llavors, d'on prové el 1500B i per què encara el fem servir?
nombre màgic
El primer gran avenç d'Ethernet al món es va produir en forma d'estàndards. (prima) i (gruixuda), els números en què indiquen quants centenars de metres pot cobrir un segment de xarxa concret.
Com que hi havia molts protocols competidors en aquell moment, i el maquinari tenia les seves limitacions, el creador del format admet que els requisits de memòria del buffer de paquets van tenir un paper important en l'aparició del número màgic 1500:
En retrospectiva, està clar que un màxim més gran podria haver estat una millor solució, però si haguéssim augmentat el cost de les NIC des del principi, hauria impedit que Ethernet es generalitzés.
Tanmateix, aquesta no és tota la història. EN "Ethernet: Distributed Packet Switching in Local Computer Networks", 1980, proporciona una de les primeres anàlisis de l'efectivitat de l'ús de grans paquets a les xarxes. En aquell moment, això era especialment important per a les xarxes Ethernet, ja que podien connectar tots els sistemes amb un sol cable coaxial o consistir en concentradors capaços d'enviar un paquet a tots els nodes del mateix segment alhora.
Calia triar un número que no comportaria retards massa elevats a l'hora de transmetre missatges per segments (a vegades força ocupats), i alhora no augmentaria massa el nombre de paquets.
Pel que sembla, els enginyers en aquell moment van triar el número 1500 B (uns 12000 bits) com l'opció més "segura".
Des de llavors, diversos altres sistemes de missatgeria han anat i venint, però entre ells, Ethernet tenia el valor de MTU més baix amb els seus 1500 bytes. Superar el valor de MTU mínim en una xarxa significa provocar la fragmentació de paquets o participar en PMTUD [trobar la mida màxima del paquet. per al camí seleccionat]. Ambdues opcions tenien els seus problemes especials. Fins i tot si de vegades els grans fabricants de sistemes operatius van reduir encara més el valor MTU.
Factor d'eficiència
Ara sabem que la MTU d'Internet està limitada a 1500B, en gran part a causa de mètriques de latència heretades i limitacions de maquinari. Quant afecta això a l'eficiència d'Internet?
Si mirem les dades d'un gran punt d'intercanvi d'Internet AMS-IX, veiem que almenys el 20% dels paquets transmesos tenen una mida màxima. També podeu veure el trànsit total de la LAN:
Si combineu els dos gràfics, obtindreu alguna cosa com el següent (estimacions de trànsit per a cada rang de mida de paquet):
O, si ens fixem en el trànsit de totes aquestes capçaleres i altra informació de servei, obtenim el mateix gràfic amb una escala diferent:
Una part bastant gran de l'ample de banda es gasta en capçaleres per als paquets de la classe de mida més gran. Com que la sobrecàrrega més alta en el trànsit màxim és de 246 GB/s, es pot suposar que si tots haguéssim canviat a "fotogrames jumbo" quan encara existia aquesta opció, aquesta sobrecàrrega només seria d'uns 41 GB/s.
Però crec que avui per a la major part d'Internet aquest tren ja ha sortit. I tot i que alguns proveïdors treballen amb una MTU de 9000, la majoria no ho admeten, i intentar canviar alguna cosa globalment a Internet ha demostrat ser extremadament difícil una vegada i una altra.
Font: www.habr.com