Ethernet on kaikkialla, ja kymmenet tuhannet valmistajat valmistavat sitä tukevia laitteita. Kuitenkin melkein kaikilla näillä laitteilla on yksi yhteinen piirre - :
$ 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) määrittää yksittäisen datapaketin enimmäiskoon. Yleensä kun vaihdat viestejä lähiverkon laitteiden kanssa, MTU on luokkaa 1500 tavua ja lähes koko Internet toimii 1500 tavulla. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö nämä viestintätekniikat voisi välittää suurempia pakettikokoja.
Esimerkiksi 802.11:n (tunnetaan yleisesti nimellä WiFi) MTU on 2304 4352 tavua, ja jos verkkosi käyttää FDDI:tä, MTU on 9000 XNUMX tavua. Ethernetissä itsessään on "jättiläisten kehysten" käsite, jossa MTU:lle voidaan määrittää jopa XNUMX XNUMX tavun koko (verkkokorttien, kytkimien ja reitittimien tukemana tätä tilaa).
Internetissä tämä ei kuitenkaan ole erityisen välttämätöntä. Koska Internetin päärunkoverkot koostuvat pääasiassa Ethernet-yhteyksistä, de facto epävirallinen enimmäispakettikoko on asetettu 1500 B:ksi, jotta vältetään pakettien pirstoutuminen muissa laitteissa.
Luku 1500 itsessään on outo - tietokonemaailman vakioiden voisi olettaa perustuvan esimerkiksi kahden potenssiin. Joten mistä 1500B tuli ja miksi käytämme sitä edelleen?
maaginen numero
Ethernetin ensimmäinen suuri läpimurto maailmaan tapahtui standardien muodossa. (ohut) ja (paksu), luvut osoittavat, kuinka monta sataa metriä tietty verkon segmentti voi kattaa.
Koska kilpailevia protokollia oli tuolloin monia ja laitteistolla oli rajoituksensa, muodon luoja myöntää, että pakettipuskurin muistivaatimukset vaikuttivat taikaluvun 1500 syntymiseen:
Jälkikäteen ajatellen on selvää, että suurempi maksimi olisi voinut olla parempi ratkaisu, mutta jos olisimme nostaneet verkkokorttien kustannuksia varhaisessa vaiheessa, se olisi estänyt Ethernetin leviämisen yhtä laajalle.
Tämä ei kuitenkaan ole koko tarina. SISÄÄN "Ethernet: Distributed Packet Switching in Local Computer Networks", 1980, tarjoaa yhden varhaisimmista analyyseistä suurten pakettien käytön tehokkuudesta verkoissa. Tuolloin tämä oli erityisen tärkeää Ethernet-verkoille, koska ne pystyivät joko yhdistämään kaikki järjestelmät yhdellä koaksiaalikaapelilla tai koostumaan keskittimistä, jotka pystyivät lähettämään yhden paketin kaikille saman segmentin solmuille kerralla.
Oli tarpeen valita numero, joka ei aiheuttaisi liian suuria viiveitä lähetettäessä viestejä segmenteissä (joskus melko kiireisiä) eikä samalla lisäisi pakettien määrää liikaa.
Ilmeisesti insinöörit valitsivat tuolloin luvun 1500 B (noin 12000 bittiä) "turvallisimmaksi" vaihtoehdoksi.
Sen jälkeen useita muita viestintäjärjestelmiä on tullut ja mennyt, mutta niiden joukossa Ethernetillä oli alhaisin MTU-arvo 1500 tavullaan. Minimi MTU-arvon ylittäminen verkossa tarkoittaa joko pakettien pirstoutumista tai PMTUD-toimintoa [maksimipaketin koon löytäminen valitulle polulle]. Molemmilla vaihtoehdoilla oli omat erityisongelmansa. Vaikka joskus suuret käyttöjärjestelmävalmistajat laskivat MTU-arvoa vieläkin pienemmäksi.
Tehokkuustekijä
Tiedämme nyt, että Internet MTU on rajoitettu 1500B:iin, mikä johtuu suurelta osin vanhoista latenssimittareista ja laitteistorajoituksista. Kuinka paljon tämä vaikuttaa Internetin tehokkuuteen?
Jos katsomme dataa suuresta Internet-vaihtopisteestä AMS-IX, huomaamme, että vähintään 20 % lähetetyistä paketeista on maksimikokoisia. Voit myös tarkastella LAN-liikennettä:
Jos yhdistät molemmat kaaviot, saat jotain seuraavanlaista (liikennearviot jokaiselle pakettikokoalueelle):
Tai jos katsomme kaikkien näiden otsikoiden ja muiden palvelutietojen liikennettä, saamme saman kaavion eri mittakaavalla:
Melko suuri osa kaistanleveydestä kuluu suurimman kokoluokan pakettien otsikoihin. Koska suurin ylimääräinen liikennehuippu on 246 Gt/s, voidaan olettaa, että jos olisimme kaikki vaihtaneet "jumbo-kehyksiin" silloin, kun tällainen vaihtoehto vielä oli olemassa, tämä overhead olisi vain noin 41 Gt/s.
Mutta luulen tänään, että suurin osa Internetistä on jo lähtenyt. Ja vaikka jotkut palveluntarjoajat työskentelevät 9000 MTU:n kanssa, useimmat eivät tue sitä, ja yrittäminen muuttaa jotain maailmanlaajuisesti Internetissä on osoittautunut erittäin vaikeaksi yhä uudelleen ja uudelleen.
Lähde: will.com