Az Ethernet mindenhol megtalálható, és több tízezer gyártó gyárt olyan berendezéseket, amelyek ezt támogatják. Azonban ezeknek az eszközöknek szinte mindegyikében van egy közös pont - :
$ 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
Az MTU (Maximum Transmission Unit) egy adatcsomag maximális méretét határozza meg. Általában a LAN-on lévő eszközökkel üzenetváltáskor az MTU 1500 bájt nagyságrendű lesz, és szinte az egész Internet 1500 bájton működik, ez azonban nem jelenti azt, hogy ezek a kommunikációs technológiák ne tudnának nagyobb csomagméreteket továbbítani.
Például a 802.11 (közismert nevén WiFi) MTU-ja 2304 bájt, és ha a hálózat FDDI-t használ, akkor az MTU 4352 bájt. Maga az Ethernet is rendelkezik az „óriás keretek” fogalmával, ahol az MTU-hoz akár 9000 bájt mérete is hozzárendelhető (a hálózati kártyák, kapcsolók és útválasztók támogatásával).
Az interneten azonban ez nem különösebben szükséges. Mivel az internet fő gerinchálózatát elsősorban Ethernet-kapcsolatok alkotják, a de facto nem hivatalos maximális csomagméret 1500B-ra van állítva, hogy elkerüljük a csomagok töredezettségét más eszközökön.
Maga az 1500-as szám furcsa – az ember azt várná, hogy a számítógépes világban például a konstansok kettő hatványain alapuljanak. Szóval honnan jött az 1500B, és miért használjuk még mindig?
varázslatos szám
Az Ethernet első nagy áttörése a világban a szabványok formájában következett be. (vékony) és (vastag), a számok azt jelzik, hogy egy adott hálózati szegmens hány száz métert tud lefedni.
Mivel akkoriban sok versengő protokoll létezett, és a hardvernek is megvoltak a korlátai, a formátum megalkotója elismeri, hogy a csomagpuffer memóriaigénye szerepet játszott az 1500-as varázsszám megjelenésében:
Utólag világosan látszik, hogy a nagyobb maximum jobb megoldás lehetett volna, de ha korán megnöveltük volna a hálózati kártyák költségeit, az megakadályozta volna az Ethernet ilyen széles körben való elterjedését.
Ez azonban nem az egész történet. BAN BEN „Ethernet: Distributed Packet Switching in Local Computer Networks”, 1980, az egyik legkorábbi elemzés a nagy csomagok hálózatokban való felhasználásának hatékonyságáról. Ez akkoriban különösen fontos volt az Ethernet hálózatok számára, mivel ezek vagy egyetlen koaxiális kábellel tudták az összes rendszert összekötni, vagy olyan hubokból álltak, amelyek képesek voltak egy csomagot küldeni egyazon szegmens összes csomópontjához.
Olyan számot kellett választani, amely ne okozzon túl nagy késéseket az üzenetek szegmensenkénti továbbításakor (néha meglehetősen elfoglalt), és ugyanakkor ne növelje túlságosan a csomagok számát.
Nyilvánvalóan a mérnökök akkoriban az 1500 B (kb. 12000 bit) számot választották a legbiztonságosabb lehetőségnek.
Azóta számos más üzenetküldő rendszer jött és ment, de ezek közül az Ethernetnek volt a legalacsonyabb MTU értéke a maga 1500 bájtjával A minimális MTU érték túllépése a hálózatban vagy csomagtöredezettséget okoz, vagy PMTUD-ba való bekapcsolódást [a maximális csomagméret megtalálása a kiválasztott útvonalhoz]. Mindkét lehetőségnek megvoltak a sajátos problémái. Még akkor is, ha néha a nagy operációs rendszer-gyártók még lejjebb csökkentették az MTU-értéket.
Hatékonysági tényező
Ma már tudjuk, hogy az internetes MTU 1500B-ra korlátozódik, nagyrészt az örökölt késleltetési mutatók és hardverkorlátok miatt. Mennyiben befolyásolja ez az internet hatékonyságát?
Ha egy nagy AMS-IX internetes adatcserepont adatait nézzük, azt látjuk, hogy a továbbított csomagok legalább 20%-a rendelkezik maximális mérettel. Megnézheti a teljes LAN-forgalmat is:
Ha a két grafikont kombinálja, valami ilyesmit kapunk (forgalmi becslések az egyes csomagméret-tartományokhoz):
Vagy ha megnézzük az összes fejléc és egyéb szolgáltatási információ forgalmát, ugyanazt a grafikont kapjuk más léptékkel:
A sávszélesség meglehetősen nagy részét a legnagyobb méretosztályba tartozó csomagok fejléceire költik. Mivel a csúcsforgalom legmagasabb rezsije 246 GB/s, feltételezhető, hogy ha mindannyian "jumbo frame"-re váltunk volna, amikor még létezett volna egy ilyen lehetőség, akkor ez a többlet csak körülbelül 41 GB/s lenne.
De azt hiszem, ma az internet nagy részénél ez a vonat már elment. És bár egyes szolgáltatók 9000-es MTU-val dolgoznak, a legtöbb nem támogatja ezt, és az interneten keresztül próbálni valamit globálisan megváltoztatni, újra és újra rendkívül nehéznek bizonyult.
Forrás: will.com