Sut daeth uchafswm yr uned trosglwyddo gwybodaeth ar y Rhyngrwyd yn 1500 beit

Mae Ethernet ym mhobman, ac mae degau o filoedd o weithgynhyrchwyr yn cynhyrchu offer sy'n ei gefnogi. Fodd bynnag, mae gan bron pob un o'r dyfeisiau hyn un peth yn gyffredin - 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

Mae MTU (Uned Darlledu Uchaf) yn diffinio maint mwyaf un pecyn data. Yn gyffredinol, pan fyddwch yn cyfnewid negeseuon gyda dyfeisiau ar eich LAN, bydd yr MTU tua 1500 beit, ac mae bron y Rhyngrwyd cyfan yn gweithredu ar beit 1500. Fodd bynnag, nid yw hyn yn golygu na all y technolegau cyfathrebu hyn drosglwyddo pecynnau mwy o faint.

Er enghraifft, mae gan 802.11 (a elwir yn gyffredin fel WiFi) MTU o 2304 beit, ac os yw'ch rhwydwaith yn defnyddio FDDI, yna eich MTU yw 4352 beit. Mae gan Ethernet ei hun y cysyniad o “fframiau anferth”, lle gellir neilltuo maint hyd at 9000 beit i'r MTU (gyda chefnogaeth CYG, switshis a llwybryddion i'r modd hwn).

Fodd bynnag, ar y Rhyngrwyd nid yw hyn yn arbennig o angenrheidiol. Gan fod prif asgwrn cefn y Rhyngrwyd yn cynnwys cysylltiadau Ethernet yn bennaf, mae uchafswm maint pecyn answyddogol de facto wedi'i osod i 1500B er mwyn osgoi darnio pecynnau ar ddyfeisiau eraill.

Mae'r rhif 1500 ei hun yn rhyfedd - byddai rhywun yn disgwyl i gysonion yn y byd cyfrifiadurol fod yn seiliedig ar bwerau o ddau, er enghraifft. Felly o ble daeth 1500B a pham rydyn ni'n dal i'w ddefnyddio?

Rhif hud

Daeth datblygiad mawr cyntaf Ethernet i'r byd ar ffurf safonau. 10BASE-2 (tenau) a 10BASE-5 (trwchus), mae'r niferoedd yn dangos faint o gannoedd o fetrau y gall segment rhwydwaith penodol eu cwmpasu.

Gan fod yna lawer o brotocolau cystadleuol ar y pryd, a bod gan galedwedd ei gyfyngiadau, mae crëwr y fformat yn cyfaddef bod gofynion cof y byffer pecyn yn chwarae rhan yn ymddangosiad y rhif hud 1500:

Wrth edrych yn ôl, mae'n amlwg y gallai uchafswm mwy fod wedi bod yn ateb gwell, ond pe baem wedi cynyddu cost CYG yn gynnar, byddai wedi atal Ethernet rhag dod mor eang.

Fodd bynnag, nid dyma'r stori gyfan. YN gwaith Mae “Ethernet: Newid Pecyn wedi'i Ddosbarthu mewn Rhwydweithiau Cyfrifiadurol Lleol,” 1980, yn darparu un o'r dadansoddiadau cynharaf o effeithiolrwydd defnyddio pecynnau mawr mewn rhwydweithiau. Bryd hynny, roedd hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer rhwydweithiau Ethernet, gan y gallent naill ai gysylltu pob system ag un cebl cyfechelog, neu gynnwys canolbwyntiau a allai anfon un pecyn i bob nod ar yr un segment ar yr un pryd.

Roedd angen dewis nifer na fyddai'n arwain at oedi rhy uchel wrth drosglwyddo negeseuon mewn segmentau (weithiau'n eithaf prysur), ac ar yr un pryd ni fyddai'n cynyddu'r nifer o becynnau yn ormodol.

Yn ôl pob tebyg, dewisodd peirianwyr bryd hynny y rhif 1500 B (tua 12000 o ddarnau) fel yr opsiwn mwyaf “diogel”.

Ers hynny, mae systemau negeseuon amrywiol eraill wedi mynd a dod, ond yn eu plith, Ethernet oedd â'r gwerth MTU isaf gyda'i Bytes 1500. Mae mynd y tu hwnt i'r isafswm gwerth MTU mewn rhwydwaith yn golygu naill ai achosi darnio pecynnau neu gymryd rhan mewn PMTUD [dod o hyd i'r maint pecyn mwyaf ar gyfer llwybr dethol]. Roedd gan y ddau opsiwn eu problemau arbennig eu hunain. Hyd yn oed pe bai gweithgynhyrchwyr OS mawr weithiau'n gostwng y gwerth MTU hyd yn oed yn is.

Ffactor Effeithlonrwydd

Gwyddom bellach fod yr MTU Rhyngrwyd wedi'i gyfyngu i 1500B, yn bennaf oherwydd metrigau hwyrni etifeddol a chyfyngiadau caledwedd. Faint mae hyn yn effeithio ar effeithlonrwydd y Rhyngrwyd?

Os edrychwn ar ddata o bwynt cyfnewid Rhyngrwyd mawr AMS-IX, gwelwn fod gan o leiaf 20% o becynnau a drosglwyddir uchafswm maint. Gallwch hefyd edrych ar gyfanswm y traffig LAN:

Os cyfunwch y ddau graff, fe gewch rywbeth fel y canlynol (amcangyfrifon traffig ar gyfer ystod maint pob pecyn):

Neu, os edrychwn ar draffig yr holl benawdau hyn a gwybodaeth gwasanaeth arall, rydym yn cael yr un graff gyda graddfa wahanol:

Mae cyfran eithaf mawr o'r lled band yn cael ei wario ar benawdau ar gyfer pecynnau yn y dosbarth maint mwyaf. Gan mai 246 GB/s yw'r gorben uchaf ar y traffig brig, gellir rhagdybio pe baem i gyd wedi newid i "fframiau jumbo" pan oedd opsiwn o'r fath yn dal i fodoli, dim ond tua 41 GB/s fyddai'r gorben hwn.

Ond rwy'n meddwl heddiw ar gyfer y rhan fwyaf o'r Rhyngrwyd bod trên eisoes wedi gadael. Ac er bod rhai darparwyr yn gweithio gydag MTU o 9000, nid yw'r rhan fwyaf yn ei gefnogi, ac mae ceisio newid rhywbeth byd-eang ar y Rhyngrwyd wedi bod yn anodd iawn dro ar ôl tro.

Ffynhonnell: hab.com