ઈન્ટરનેટ પર માહિતી પ્રસારણનું મહત્તમ એકમ 1500 બાઈટ કેવી રીતે બન્યું

ઇથરનેટ દરેક જગ્યાએ છે, અને હજારો ઉત્પાદકો તેને સપોર્ટ કરતા સાધનોનું ઉત્પાદન કરે છે. જો કે, લગભગ આ તમામ ઉપકરણોમાં એક વસ્તુ સમાન છે - એમટીયુ:

$ 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 (મહત્તમ ટ્રાન્સમિશન યુનિટ) એક ડેટા પેકેટના મહત્તમ કદને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. સામાન્ય રીતે, જ્યારે તમે તમારા LAN પર ઉપકરણો સાથે સંદેશાઓની આપ-લે કરો છો, ત્યારે MTU 1500 બાઈટના ક્રમમાં હશે, અને લગભગ આખું ઈન્ટરનેટ પણ 1500 બાઈટ પર કાર્ય કરે છે. જો કે, તેનો અર્થ એ નથી કે આ સંચાર તકનીકો મોટા પેકેટના કદને ટ્રાન્સમિટ કરી શકતી નથી. .

ઉદાહરણ તરીકે, 802.11 (સામાન્ય રીતે વાઇફાઇ તરીકે ઓળખાય છે) પાસે 2304 બાઇટ્સનું MTU છે, અને જો તમારું નેટવર્ક FDDI વાપરે છે, તો તમારું MTU 4352 બાઇટ્સ છે. ઇથરનેટ પોતે "વિશાળ ફ્રેમ્સ" નો ખ્યાલ ધરાવે છે, જ્યાં MTU ને 9000 બાઇટ્સ (NICs, સ્વીચો અને રાઉટર્સ દ્વારા આ મોડ માટે સપોર્ટ સાથે) સુધીનું કદ સોંપી શકાય છે.

જો કે, ઇન્ટરનેટ પર આ ખાસ જરૂરી નથી. ઈન્ટરનેટની મુખ્ય બેકબોન્સ મુખ્યત્વે ઈથરનેટ કનેક્શન્સથી બનેલી હોવાથી, અન્ય ઉપકરણો પર પેકેટના વિભાજનને ટાળવા માટે ડી ફેક્ટો બિનસત્તાવાર મહત્તમ પેકેટ કદ 1500B પર સેટ છે.

1500 નંબર પોતે જ વિચિત્ર છે - ઉદાહરણ તરીકે, કોમ્પ્યુટરની દુનિયામાં સ્થિરાંકો બેની શક્તિઓ પર આધારિત હોવાની અપેક્ષા રાખે છે. તો 1500B ક્યાંથી આવ્યા અને શા માટે આપણે હજી પણ તેનો ઉપયોગ કરીએ છીએ?

જાદુઈ સંખ્યા

વિશ્વમાં ઈથરનેટની પ્રથમ મોટી સફળતા ધોરણોના રૂપમાં આવી. 10BASE-2 (પાતળા) અને 10BASE-5 (જાડા), જે સંખ્યાઓ દર્શાવે છે કે ચોક્કસ નેટવર્ક સેગમેન્ટ કેટલા સેંકડો મીટર આવરી શકે છે.

તે સમયે ઘણા સ્પર્ધાત્મક પ્રોટોકોલ હોવાથી, અને હાર્ડવેરની તેની મર્યાદાઓ હતી, ફોર્મેટના નિર્માતા સ્વીકારે છે કે મેજિક નંબર 1500 ના ઉદભવમાં પેકેટ બફરની મેમરી જરૂરિયાતોએ ભૂમિકા ભજવી હતી:

પાછળની દૃષ્ટિએ, તે સ્પષ્ટ છે કે મોટી મહત્તમ એ વધુ સારો ઉકેલ હોઈ શકે છે, પરંતુ જો આપણે NICsની કિંમત શરૂઆતમાં વધારી દીધી હોત, તો તે ઇથરનેટને વ્યાપક બનવાથી અટકાવી શકત.

જો કે, આ આખી વાર્તા નથી. IN કામ "ઇથરનેટ: સ્થાનિક કમ્પ્યુટર નેટવર્ક્સમાં વિતરિત પેકેટ સ્વિચિંગ," 1980, નેટવર્ક્સમાં મોટા પેકેટોનો ઉપયોગ કરવાની અસરકારકતાના પ્રારંભિક વિશ્લેષણમાંનું એક પ્રદાન કરે છે. તે સમયે, ઇથરનેટ નેટવર્ક્સ માટે આ ખાસ કરીને મહત્વનું હતું, કારણ કે તેઓ કાં તો એક જ કોક્સિયલ કેબલ વડે બધી સિસ્ટમોને કનેક્ટ કરી શકે છે, અથવા એક સમયે એક જ સેગમેન્ટમાં તમામ નોડ્સ પર એક પેકેટ મોકલવા માટે સક્ષમ હબ ધરાવે છે.

એવી સંખ્યા પસંદ કરવી જરૂરી હતી કે જે સેગમેન્ટમાં સંદેશા પ્રસારિત કરતી વખતે ખૂબ વધારે વિલંબમાં પરિણમે નહીં (કેટલીકવાર ખૂબ વ્યસ્ત), અને તે જ સમયે પેકેટોની સંખ્યામાં ખૂબ વધારો ન કરે.

દેખીતી રીતે, તે સમયે ઇજનેરોએ સૌથી "સુરક્ષિત" વિકલ્પ તરીકે 1500 B (લગભગ 12000 બિટ્સ) નંબર પસંદ કર્યો હતો.

ત્યારથી, અન્ય વિવિધ મેસેજિંગ સિસ્ટમ્સ આવી અને ગઈ, પરંતુ તેમાંથી, ઇથરનેટ તેની 1500 બાઇટ્સ સાથે સૌથી ઓછી MTU મૂલ્ય ધરાવે છે. નેટવર્કમાં લઘુત્તમ MTU મૂલ્યને ઓળંગવાનો અર્થ થાય છે પેકેટ ફ્રેગમેન્ટેશન અથવા PMTUD માં સામેલ થવું [મહત્તમ પેકેટ કદ શોધવું. પસંદ કરેલ પાથ માટે]. બંને વિકલ્પોની પોતાની ખાસ સમસ્યાઓ હતી. જો ક્યારેક મોટા OS ઉત્પાદકોએ MTU મૂલ્ય પણ ઓછું કર્યું હોય.

કાર્યક્ષમતા પરિબળ

હવે આપણે જાણીએ છીએ કે ઇન્ટરનેટ MTU 1500B સુધી મર્યાદિત છે, મોટાભાગે લેગસી લેટન્સી મેટ્રિક્સ અને હાર્ડવેર મર્યાદાઓને કારણે. આ ઇન્ટરનેટની કાર્યક્ષમતાને કેટલી અસર કરે છે?

જો આપણે મોટા ઈન્ટરનેટ ટ્રાફિક એક્સચેન્જ પોઈન્ટ AMS-IX માંથી ડેટા જોઈએ, તો આપણે જોઈએ છીએ કે ઓછામાં ઓછા 20% ટ્રાન્સમિટેડ પેકેટો મહત્તમ કદ ધરાવે છે. તમે કુલ LAN ટ્રાફિક પણ જોઈ શકો છો:

જો તમે બંને આલેખને જોડો છો, તો તમને નીચે પ્રમાણે કંઈક મળશે (દરેક પેકેટ કદ શ્રેણી માટે ટ્રાફિક અંદાજ):

અથવા, જો આપણે આ તમામ હેડરો અને અન્ય સેવા માહિતીના ટ્રાફિકને જોઈએ, તો આપણને એક અલગ સ્કેલ સાથે સમાન ગ્રાફ મળે છે:

બેન્ડવિડ્થનો ઘણો મોટો હિસ્સો સૌથી મોટા કદના વર્ગમાં પેકેટો માટે હેડરો પર ખર્ચવામાં આવે છે. પીક ટ્રાફિકમાં સૌથી વધુ ઓવરહેડ 246 GB/s હોવાથી, એવું માની શકાય કે જો આવો વિકલ્પ અસ્તિત્વમાં હોય ત્યારે આપણે બધા "જમ્બો ફ્રેમ્સ" પર સ્વિચ કર્યા હોત, તો આ ઓવરહેડ માત્ર 41 GB/s જેટલું જ હશે.

પરંતુ મને લાગે છે કે આજે ઈન્ટરનેટના સૌથી મોટા ભાગ માટે ટ્રેન પહેલાથી જ નીકળી ગઈ છે. અને તેમ છતાં કેટલાક પ્રદાતાઓ 9000 ના MTU સાથે કામ કરે છે, મોટા ભાગના તેને સમર્થન આપતા નથી, અને ઇન્ટરનેટ પર વૈશ્વિક સ્તરે કંઈક બદલવાનો પ્રયાસ વારંવાર અને ફરીથી અત્યંત મુશ્કેલ સાબિત થયો છે.

સોર્સ: www.habr.com