Kot največja enota prenosa informacij na internetu je postalo 1500 bajtov.

Ethernet je prisoten povsod, tisoči proizvajalcev pa proizvajajo opremo, ki ga podpira. Vendar pa skoraj vsi ti aparatni sistemi delijo eno skupno številko – MTU:

$ ip l
1: lo:  mtu 65536 state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: enp5s0:  mtu 1500 state UP 
    link/ether xx:xx:xx:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

MTU (Maksimalna enota prenosa) [maksimalna enota prenosa] določa največjo velikost posameznega paketa podatkov. Na splošno, ko izmenjujete sporočila s napravami v vaši LAN, bo MTU običajno velik približno 1500 bajtov, celotni internet pa večinoma deluje z velikostjo 1500 B. Vendar to ne pomeni, da te komunikacijske tehnologije ne morejo prenašati paketov večje velikosti.

Na primer, pri 802.11 (bolj znanem kot WiFi) je MTU enak 2304 b, medtem ko je, če vaša mreža uporablja FDDI, MTU enak 4352 b. Ethernet sam po sebi vključuje koncept "gigantskih okvirjev", kjer je mogoče nastaviti MTU velikost do 9000 b (ob predpostavki, da NIC, stikala in usmerjevalniki podpirajo ta način).

Vendar to v internetu ni posebej potrebno. Ker se glavni vodniki interneta večinoma sestojijo iz Ethernet povezav, je de facto nepriznan maksimalni velikost paketa nastavljen na 1500 B, da se izogne fragmentaciji paketov na drugih napravah.

Številka 1500 sama po sebi je nenavadna – pričakovati bi bilo, da bi konstantne vrednosti v svetu računalnikov temeljile na potenčnih dvojkah. Kako je torej prišlo do 1500 B in zakaj ga še vedno uporabljamo?

Čarobno število

Prvi velik preboj Ethernet-a v svet se je zgodil v obliki standardov 10BASE-2 (tanka) in 10BASE-5 (debel), številke v katerih govorijo o tem, koliko sto metrov lahko pokriva posamezni segment omrežja.

Ker je takrat obstajalo veliko konkurenčnih protokolov, medtem ko so imeli strojni deli svoje omejitve, priznava ustvarjalec formata, da so zahteve po pomnilniku za predpomnjenje paketov odigrale vlogo pri nastanku čarobne številke 1500:

Ozirajoč se nazaj, postane jasno, da bi bila največja velikost morda boljša rešitev, vendar bi povečanje stroškov NIC (omrežnih kontrolerjev) v zgodnjih fazah onemogočilo tako široko razširitev Ethernet-a.

Vendar to še ni vse. V raziskavi „Ethernet: distribucija preklapanja paketa u lokalnim računalnim mrežama“ iz 1980. godine donosi jednu od ranih analiza učinkovitosti korištenja velikih paketa u mrežama. U to vrijeme to je bilo posebno važno za Ethernet mreže, jer su se mogle povezivati sve sustave jednim koaksijalnim kablom ili se sastojati od hubova koji su mogli slati samo jedan paket za sve čvorove jednog segmenta u svakom trenutku.

Trebalo je odabrati broj koji bi davao ne prevelika kašnjenja pri prijenosu poruka u segmentima (ponekad vrlo opterećenim) i pritom ne bi previše povećao broj paketa.

Izgleda da su inženjeri tog vremena odabrali broj 1500 B (oko 12000 bitova) kao naj„sigurniju“ opciju.

Od tada su se pojavili i nestali razni sustavi prijenosa poruka, no među njima je Ethernet s 1500 B imao najnižu vrijednost MTU. Prekoračenje minimalne MTU vrijednosti u mreži znači ili izazvati fragmentaciju paketa ili se baviti PMTUD [pretraživanje maksimalne veličine paketa za odabrani put]. Obje opcije imale su svoje posebne probleme. Čak su i neki veliki proizvođači OS-a s vremena na vrijeme smanjivali MTU ispod navedene vrijednosti.

Faktor učinkovitosti

Sada znamo da je MTU na internetu ograničen na 1500 B uglavnom zbog starih pokazatelja kašnjenja i ograničenja opreme. Koliko to utječe na učinkovitost interneta?

Ako pogledamo podatke s velikog internet prometnog čvora AMS-IX, vidjet ćemo da najmanje 20% prenesenih paketa ima maksimalnu veličinu. Također možemo pogledati ukupni LAN promet:

Ako spojimo oba grafikona, dobit ćemo nešto poput sljedećeg (procjena prometa za svaki raspon veličina paketa):

Ili, ako pogledamo promet svih tih zaglavlja i drugih kontrolnih informacija, dobit ćemo isti grafikon s drugačijom skalom:

Prilično veliki dio propusnosti troši se na zaglavlja za pakete iz najveće klase veličina. Budući da su na vrhuncu prometa najveći troškovi iznosili 246 Gb/s, možemo pretpostaviti da bi, da smo svi prešli na „gigantske okvire“, kada je ta mogućnost još postojala, ti troškovi iznosili samo oko 41 Gb/s.

Ampak mislim, da je ta vlak že odpeljalo za večji del interneta. In čeprav nekateri ponudniki delujejo z MTU 9000, večina tega ne podpira, poskusi pa, da bi kaj spremenili globalno na internetu, so se izkazali za izjemno težke.

Izvor: habr.com