Ինչպես ինտերնետում տեղեկատվության փոխանցման առավելագույն միավորը դարձավ 1500 բայթ

Ethernet-ը ամենուր է, և տասնյակ հազարավոր արտադրողներ արտադրում են սարքավորումներ, որոնք ապահովում են այն: Այնուամենայնիվ, այս սարքերի գրեթե բոլորը մեկ ընդհանուր բան ունեն. 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

MTU (Maximum Transmission Unit) սահմանում է տվյալների մեկ փաթեթի առավելագույն չափը: Ընդհանուր առմամբ, երբ դուք հաղորդագրություններ եք փոխանակում ձեր LAN-ի սարքերի հետ, MTU-ն կկազմի 1500 բայթ, և գրեթե ամբողջ ինտերնետը աշխատում է 1500 բայթով: Այնուամենայնիվ, դա չի նշանակում, որ կապի այս տեխնոլոգիաները չեն կարող փոխանցել ավելի մեծ փաթեթների չափսեր:

Օրինակ, 802.11 (սովորաբար հայտնի է որպես WiFi) ունի 2304 բայթ MTU, և եթե ձեր ցանցն օգտագործում է FDDI, ապա ձեր MTU-ն 4352 բայթ է: Ethernet-ը ինքնին ունի «հսկա շրջանակներ» հասկացությունը, երբ MTU-ին կարելի է վերագրել մինչև 9000 բայթ չափս (այս ռեժիմի աջակցությամբ NIC-ների, անջատիչների և երթուղիչների կողմից):

Այնուամենայնիվ, ինտերնետում դա առանձնապես անհրաժեշտ չէ: Քանի որ ինտերնետի հիմնական հիմքերը հիմնականում կազմված են Ethernet միացումներից, փաթեթի դե ֆակտո ոչ պաշտոնական առավելագույն չափը սահմանվել է 1500B՝ այլ սարքերում փաթեթների մասնատումից խուսափելու համար:

1500 թիվը ինքնին տարօրինակ է. կարելի է ակնկալել, որ համակարգչային աշխարհում հաստատունները հիմնված կլինեն, օրինակ, երկու ուժի վրա: Այսպիսով, որտեղի՞ց է առաջացել 1500B-ը և ինչու ենք մենք դեռ օգտագործում այն:

կախարդական համարը

Ethernet-ի առաջին մեծ առաջընթացն աշխարհում եղավ ստանդարտների տեսքով: 10 BASE-2 (բարակ) և 10 BASE-5 (հաստ), թվերը, որոնցում նշվում է, թե քանի հարյուր մետր կարող է ծածկել ցանցի որոշակի հատվածը:

Քանի որ այն ժամանակ կային բազմաթիվ մրցակցող արձանագրություններ, և սարքավորումն ուներ իր սահմանափակումները, ձևաչափի ստեղծողը խոստովանում է, որ փաթեթային բուֆերի հիշողության պահանջները դեր են խաղացել 1500 կախարդական համարի առաջացման գործում.

Հետագայում պարզ է, որ ավելի մեծ առավելագույնը կարող էր ավելի լավ լուծում լինել, բայց եթե մենք վաղաժամ բարձրացնեինք NIC-ների արժեքը, դա կկանխեր Ethernet-ի լայն տարածումը:

Սակայն սա ամբողջ պատմությունը չէ։ IN աշխատանք «Ethernet. Distributed Packet Switching in Local Computer Networks», 1980 թ., ապահովում է ցանցերում մեծ փաթեթների օգտագործման արդյունավետության ամենավաղ վերլուծություններից մեկը: Այն ժամանակ սա հատկապես կարևոր էր Ethernet ցանցերի համար, քանի որ դրանք կարող էին կամ միացնել բոլոր համակարգերը մեկ կոաքսիալ մալուխով, կամ բաղկացած լինել հանգույցներից, որոնք կարող էին միաժամանակ ուղարկել մեկ փաթեթ նույն հատվածի բոլոր հանգույցներին:

Պետք էր ընտրել այնպիսի թիվ, որը չհանգեցնի չափազանց մեծ ուշացումների սեգմենտներով հաղորդագրություններ փոխանցելիս (երբեմն բավականին զբաղված), և միևնույն ժամանակ փաթեթների քանակը շատ չմեծացներ։

Ըստ երևույթին, այն ժամանակ ինժեներներն ընտրել էին 1500 B թիվը (մոտ 12000 բիթ) որպես ամենաանվտանգ տարբերակ։

Այդ ժամանակից ի վեր տարբեր այլ հաղորդագրությունների համակարգեր են եկել և գնացել, բայց դրանց թվում Ethernet-ն ուներ ամենացածր MTU արժեքն իր 1500 բայթով: Ցանցում նվազագույն MTU արժեքը գերազանցելը նշանակում է կամ առաջացնել փաթեթների մասնատում կամ ներգրավվել PMTUD-ում [փաթեթի առավելագույն չափը գտնելը: ընտրված ուղու համար]: Երկու տարբերակներն էլ ունեին իրենց հատուկ խնդիրները։ Նույնիսկ եթե երբեմն ՕՀ-ի խոշոր արտադրողներն ավելի ցածր են իջեցնում MTU-ի արժեքը:

Արդյունավետության գործոն

Այժմ մենք գիտենք, որ ինտերնետի MTU-ն սահմանափակված է 1500B-ով, ինչը հիմնականում պայմանավորված է ժառանգական ուշացման չափանիշներով և ապարատային սահմանափակումներով: Որքանո՞վ է դա ազդում ինտերնետի արդյունավետության վրա:

Եթե ​​նայենք AMS-IX ինտերնետ փոխանակման մեծ կետի տվյալներին, ապա կտեսնենք, որ փոխանցված փաթեթների առնվազն 20%-ն ունի առավելագույն չափ: Կարող եք նաև դիտել ընդհանուր LAN տրաֆիկը.

Եթե ​​դուք համատեղում եք երկու գրաֆիկները, ապա կստանաք հետևյալի պես մի բան (երթևեկության գնահատումներ յուրաքանչյուր փաթեթի չափի միջակայքի համար).

Կամ, եթե նայենք այս բոլոր վերնագրերի երթևեկությանը և ծառայության այլ տեղեկատվությանը, մենք ստանում ենք նույն գրաֆիկը տարբեր մասշտաբով.

Թողունակության բավականին մեծ մասը ծախսվում է ամենամեծ չափի դասի փաթեթների վերնագրերի վրա: Քանի որ առավելագույն երթևեկության ժամանակ ամենաբարձր ծախսը 246 ԳԲ/վ է, կարելի է ենթադրել, որ եթե մենք բոլորս անցնեինք «ջամբո շրջանակների», երբ դեռ գոյություն ուներ այդպիսի տարբերակ, ապա այս գերավճարը կկազմի ընդամենը մոտ 41 ԳԲ/վ:

Բայց ես կարծում եմ, որ այսօր ինտերնետի մեծ մասի համար այդ գնացքն արդեն մեկնել է: Եվ չնայած որոշ պրովայդերներ աշխատում են 9000 MTU-ի հետ, մեծամասնությունը չի աջակցում այն, և գլոբալ առումով ինտերնետում ինչ-որ բան փոխելը կրկին ու կրկին ապացուցվել է, որ չափազանց դժվար է:

Source: www.habr.com