Ethernet je povsod in več deset tisoč proizvajalcev proizvaja opremo, ki ga podpira. Vendar imajo skoraj vse te naprave eno skupno lastnost – :
$ 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) določa največjo velikost posameznega podatkovnega paketa. Na splošno bo MTU, ko izmenjujete sporočila z napravami v omrežju LAN, velikosti 1500 bajtov in skoraj celoten internet deluje pri 1500 bajtih. Vendar to ne pomeni, da te komunikacijske tehnologije ne morejo prenašati večjih velikosti paketov.
Na primer, 802.11 (splošno znan kot WiFi) ima MTU 2304 bajtov, in če vaše omrežje uporablja FDDI, potem je vaš MTU 4352 bajtov. Ethernet sam ima koncept "velikanskih okvirjev", kjer je MTU mogoče dodeliti velikost do 9000 bajtov (s podporo za ta način s strani NIC, stikal in usmerjevalnikov).
Vendar na internetu to ni posebej potrebno. Ker so glavne internetne hrbtenice sestavljene predvsem iz ethernetnih povezav, je de facto neuradna največja velikost paketa nastavljena na 1500 B, da se prepreči fragmentacija paketov na drugih napravah.
Samo število 1500 je nenavadno - pričakovali bi, da konstante v računalniškem svetu na primer temeljijo na potencah dvojke. Od kod torej 1500B in zakaj ga še vedno uporabljamo?
Magična številka
Prvi veliki preboj Etherneta v svet je prišel v obliki standardov. (tanek) in (debel), številke v katerih označujejo, koliko sto metrov lahko pokrije določen segment omrežja.
Ker je bilo takrat veliko konkurenčnih protokolov in je imela strojna oprema svoje omejitve, ustvarjalec formata priznava, da so pomnilniške zahteve medpomnilnika paketov igrale vlogo pri nastanku magične številke 1500:
Če pogledamo nazaj, je jasno, da bi bil večji maksimum morda boljša rešitev, toda če bi zgodaj povečali stroške omrežnih vmesnikov, bi to preprečilo, da bi Ethernet postal tako razširjen.
Vendar to še ni vsa zgodba. IN »Ethernet: Distributed Packet Switching in Local Computer Networks«, 1980, ponuja eno prvih analiz učinkovitosti uporabe velikih paketov v omrežjih. Takrat je bilo to še posebej pomembno za omrežja Ethernet, saj so lahko povezovala vse sisteme z enim koaksialnim kablom ali pa so bila sestavljena iz vozlišč, ki so lahko poslala en paket vsem vozliščem na istem segmentu hkrati.
Izbrati je bilo treba takšno številko, ki ne bo povzročila prevelikih zakasnitev pri prenosu sporočil v segmentih (včasih precej zasedenih), hkrati pa ne bo preveč povečala števila paketov.
Očitno so inženirji takrat izbrali številko 1500 B (približno 12000 bitov) kot najbolj "varno" možnost.
Od takrat so se pojavili in izginili različni drugi sistemi za sporočanje, toda med njimi je imel Ethernet najnižjo vrednost MTU s svojimi 1500 bajti.Preseganje minimalne vrednosti MTU v omrežju pomeni povzročitev fragmentacije paketa ali vključitev v PMTUD [iskanje največje velikosti paketa za izbrano pot]. Obe možnosti sta imeli svoje posebne težave. Tudi če so včasih veliki proizvajalci OS znižali vrednost MTU še nižje.
Faktor učinkovitosti
Zdaj vemo, da je internetni MTU omejen na 1500 B, predvsem zaradi podedovanih meritev zakasnitve in omejitev strojne opreme. Koliko to vpliva na učinkovitost interneta?
Če pogledamo podatke iz velike internetne izmenjevalne točke AMS-IX, vidimo, da ima vsaj 20 % prenesenih paketov maksimalno velikost. Ogledate si lahko tudi skupni LAN promet:
Če združite oba grafa, dobite nekaj podobnega naslednjemu (ocene prometa za vsak obseg velikosti paketa):
Ali pa, če pogledamo promet vseh teh glav in drugih informacij o storitvah, dobimo isti graf z drugačno lestvico:
Precej velik del pasovne širine se porabi za glave za pakete v največjem velikostnem razredu. Ker je najvišji obremenitev ob največjem prometu 246 GB/s, lahko domnevamo, da če bi vsi prešli na "jumbo okvirje", ko je takšna možnost še obstajala, bi ta obremenitev znašala le približno 41 GB/s.
Mislim pa, da je danes za večino interneta ta vlak že odpeljal. In čeprav nekateri ponudniki delajo z MTU 9000, ga večina ne podpira in poskušati spremeniti nekaj globalno na internetu se vedno znova izkaže za izjemno težko.
Vir: www.habr.com