ഇൻറർനെറ്റിലെ വിവര കൈമാറ്റത്തിന്റെ പരമാവധി യൂണിറ്റ് 1500 ബൈറ്റുകളായി മാറിയത് എങ്ങനെ

ഇഥർനെറ്റ് എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്, പതിനായിരക്കണക്കിന് നിർമ്മാതാക്കൾ അതിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മിക്കവാറും എല്ലാ ഈ ഉപകരണങ്ങൾക്കും പൊതുവായ ഒരു കാര്യമുണ്ട് - എം.ടി.യു:

$ 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 (മാക്സിമം ട്രാൻസ്മിഷൻ യൂണിറ്റ്) ഒരു ഡാറ്റാ പാക്കറ്റിന്റെ പരമാവധി വലുപ്പം നിർവ്വചിക്കുന്നു. പൊതുവേ, നിങ്ങളുടെ LAN-ലെ ഉപകരണങ്ങളുമായി നിങ്ങൾ സന്ദേശങ്ങൾ കൈമാറുമ്പോൾ, MTU 1500 ബൈറ്റുകളുടെ ക്രമത്തിലായിരിക്കും, കൂടാതെ മിക്കവാറും മുഴുവൻ ഇന്റർനെറ്റും 1500 ബൈറ്റുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ആശയവിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് വലിയ പാക്കറ്റ് വലുപ്പങ്ങൾ കൈമാറാൻ കഴിയില്ലെന്ന് ഇതിനർത്ഥമില്ല. .

ഉദാഹരണത്തിന്, 802.11 (സാധാരണയായി വൈഫൈ എന്നറിയപ്പെടുന്നു) ന് 2304 ബൈറ്റുകളുടെ MTU ഉണ്ട്, നിങ്ങളുടെ നെറ്റ്‌വർക്ക് FDDI ഉപയോഗിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ MTU 4352 ബൈറ്റുകളാണ്. ഇഥർനെറ്റിന് തന്നെ "ഭീമൻ ഫ്രെയിമുകൾ" എന്ന ആശയം ഉണ്ട്, അവിടെ MTU-യ്ക്ക് 9000 ബൈറ്റുകൾ വരെ വലുപ്പം നൽകാം (NIC-കൾ, സ്വിച്ചുകൾ, റൂട്ടറുകൾ എന്നിവയുടെ പിന്തുണയോടെ).

എന്നിരുന്നാലും, ഇന്റർനെറ്റിൽ ഇത് പ്രത്യേകിച്ച് ആവശ്യമില്ല. ഇൻറർനെറ്റിന്റെ പ്രധാന നട്ടെല്ലുകൾ പ്രാഥമികമായി ഇഥർനെറ്റ് കണക്ഷനുകളാൽ നിർമ്മിതമായതിനാൽ, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളിൽ പാക്കറ്റ് വിഘടനം ഒഴിവാക്കുന്നതിന് യഥാർത്ഥ അനൗദ്യോഗിക പരമാവധി പാക്കറ്റ് വലുപ്പം 1500B ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

1500 എന്ന സംഖ്യ തന്നെ വിചിത്രമാണ് - കമ്പ്യൂട്ടർ ലോകത്ത് സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ രണ്ടിന്റെ ശക്തികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണെന്ന് ഒരാൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. അപ്പോൾ 1500B എവിടെ നിന്ന് വന്നു, എന്തുകൊണ്ടാണ് ഞങ്ങൾ ഇപ്പോഴും അത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

മാന്ത്രിക സംഖ്യ

ഇഥർനെറ്റിന്റെ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ വലിയ മുന്നേറ്റം സ്റ്റാൻഡേർഡ് രൂപത്തിലാണ്. 10ബേസ്-2 (നേർത്തത്) കൂടാതെ 10ബേസ്-5 (കട്ടിയുള്ളത്), ഒരു പ്രത്യേക നെറ്റ്‌വർക്ക് സെഗ്‌മെന്റിന് എത്ര നൂറുകണക്കിന് മീറ്ററുകൾ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന സംഖ്യകൾ.

അക്കാലത്ത് നിരവധി മത്സര പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നതിനാലും ഹാർഡ്‌വെയറിന് അതിന്റെ പരിമിതികളുണ്ടായിരുന്നതിനാലും, പാക്കറ്റ് ബഫറിന്റെ മെമ്മറി ആവശ്യകതകൾ മാജിക് നമ്പർ 1500 ന്റെ ആവിർഭാവത്തിൽ ഒരു പങ്കു വഹിച്ചതായി ഫോർമാറ്റിന്റെ സ്രഷ്ടാവ് സമ്മതിക്കുന്നു:

തിരിഞ്ഞുനോക്കുമ്പോൾ, ഒരു വലിയ മാക്സിമം മികച്ച പരിഹാരമായിരിക്കുമെന്ന് വ്യക്തമാണ്, എന്നാൽ ഞങ്ങൾ നേരത്തെ തന്നെ NIC-കളുടെ വില വർദ്ധിപ്പിച്ചിരുന്നുവെങ്കിൽ, അത് ഇഥർനെറ്റ് വ്യാപകമാകുന്നതിൽ നിന്ന് തടയുമായിരുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ഇത് മുഴുവൻ കഥയല്ല. IN работе “ഇഥർനെറ്റ്: പ്രാദേശിക കമ്പ്യൂട്ടർ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ വിതരണം ചെയ്‌ത പാക്കറ്റ് സ്വിച്ചിംഗ്,” 1980, നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ വലിയ പാക്കറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയുടെ ആദ്യകാല വിശകലനങ്ങളിലൊന്ന് നൽകുന്നു. അക്കാലത്ത്, ഇഥർനെറ്റ് നെറ്റ്‌വർക്കുകൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനമായിരുന്നു, കാരണം അവയ്ക്ക് എല്ലാ സിസ്റ്റങ്ങളെയും ഒരൊറ്റ കോക്‌സിയൽ കേബിളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അല്ലെങ്കിൽ ഒരേ സെഗ്‌മെന്റിലെ എല്ലാ നോഡുകളിലേക്കും ഒരേ സമയം ഒരു പാക്കറ്റ് അയയ്‌ക്കാൻ കഴിവുള്ള ഹബുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

സെഗ്‌മെന്റുകളിൽ സന്ദേശങ്ങൾ കൈമാറുമ്പോൾ ഉയർന്ന കാലതാമസം ഉണ്ടാകാത്ത ഒരു നമ്പർ തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് (ചിലപ്പോൾ വളരെ തിരക്കിലാണ്), അതേ സമയം പാക്കറ്റുകളുടെ എണ്ണം വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കില്ല.

പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, അക്കാലത്തെ എഞ്ചിനീയർമാർ 1500 ബി (ഏകദേശം 12000 ബിറ്റുകൾ) ഏറ്റവും “സുരക്ഷിത” ഓപ്ഷനായി തിരഞ്ഞെടുത്തു.

അതിനുശേഷം, മറ്റ് വിവിധ സന്ദേശമയയ്‌ക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ വന്നുപോയി, എന്നാൽ അവയിൽ, 1500 ബൈറ്റുകളുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ MTU മൂല്യമാണ് ഇഥർനെറ്റിന്റേത്. ഒരു നെറ്റ്‌വർക്കിലെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ MTU മൂല്യം കവിയുന്നത് ഒന്നുകിൽ പാക്കറ്റ് വിഘടനത്തിന് കാരണമാകുകയോ PMTUD-യിൽ ഏർപ്പെടുകയോ [പരമാവധി പാക്കറ്റ് വലുപ്പം കണ്ടെത്തുക] എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. തിരഞ്ഞെടുത്ത പാതയ്ക്കായി]. രണ്ട് ഓപ്ഷനുകൾക്കും അവരുടേതായ പ്രത്യേക പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. ചിലപ്പോൾ വലിയ OS നിർമ്മാതാക്കൾ MTU മൂല്യം കുറച്ചാലും.

കാര്യക്ഷമത ഘടകം

ലെഗസി ലേറ്റൻസി മെട്രിക്‌സും ഹാർഡ്‌വെയർ പരിമിതികളും കാരണം ഇന്റർനെറ്റ് MTU 1500B ലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഇപ്പോൾ നമുക്കറിയാം. ഇത് ഇന്റർനെറ്റിന്റെ കാര്യക്ഷമതയെ എത്രമാത്രം ബാധിക്കുന്നു?

ഒരു വലിയ ഇന്റർനെറ്റ് ട്രാഫിക് എക്‌സ്‌ചേഞ്ച് പോയിന്റ് AMS-IX-ൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ നോക്കിയാൽ, ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്ത പാക്കറ്റുകളിൽ കുറഞ്ഞത് 20% എങ്കിലും പരമാവധി വലിപ്പമുള്ളതായി കാണാം. നിങ്ങൾക്ക് മൊത്തം LAN ട്രാഫിക്കും നോക്കാം:

നിങ്ങൾ രണ്ട് ഗ്രാഫുകളും സംയോജിപ്പിച്ചാൽ, ഇനിപ്പറയുന്നതുപോലുള്ള ഒന്ന് നിങ്ങൾക്ക് ലഭിക്കും (ഓരോ പാക്കറ്റ് വലുപ്പ പരിധിക്കുമുള്ള ട്രാഫിക് എസ്റ്റിമേറ്റ്):

അല്ലെങ്കിൽ, ഈ ഹെഡറുകളുടെയും മറ്റ് സേവന വിവരങ്ങളുടെയും ട്രാഫിക്കിൽ നോക്കിയാൽ, മറ്റൊരു സ്കെയിലിൽ നമുക്ക് ഒരേ ഗ്രാഫ് ലഭിക്കും:

ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗം ഏറ്റവും വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ക്ലാസിലെ പാക്കറ്റുകൾക്കുള്ള തലക്കെട്ടുകൾക്കായി ചെലവഴിക്കുന്നു. പീക്ക് ട്രാഫിക്കിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഓവർഹെഡ് 246 GB/s ആയതിനാൽ, അത്തരമൊരു ഓപ്ഷൻ നിലവിലിരുന്നപ്പോൾ തന്നെ നമ്മൾ എല്ലാവരും "ജംബോ ഫ്രെയിമുകളിലേക്ക്" മാറിയിരുന്നെങ്കിൽ, ഈ ഓവർഹെഡ് ഏകദേശം 41 GB/s മാത്രമായിരിക്കും.

എന്നാൽ ഇന്ന് ഇന്റർനെറ്റിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ ഭാഗത്തേക്ക് ട്രെയിൻ ഇതിനകം തന്നെ പോയിക്കഴിഞ്ഞുവെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു. ചില ദാതാക്കൾ 9000 ന്റെ MTU ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, മിക്കവരും അതിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നില്ല, ഇന്റർനെറ്റിൽ ആഗോളതലത്തിൽ എന്തെങ്കിലും മാറ്റാൻ ശ്രമിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമാണെന്ന് വീണ്ടും വീണ്ടും തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

അവലംബം: www.habr.com