Si njësi maksimale e transferimit të informacionit në internet u bënë 1500 bajta

Ethernet është kudo, dhe dhjetëra mijëra prodhues ofrojnë pajisje që e mbështesin atë. Megjithatë, pothuajse të gjithë këto pajisje kanë një numër të përbashkët - 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 (Njësia Maksimale e Transmitimit) [maksimale njësie transmetimi] përcakton madhësinë maksimale të një pakete të vetme të dhënash. Në përgjithësi, kur shkëmbeni mesazhe me pajisjet tuaja LAN, MTU do të ketë madhësi rreth 1500 byte, dhe gjithë interneti praktikisht funksionon gjithashtu me madhësi 1500 B. Megjithatë, kjo nuk do të thotë që këto teknologji të komunikimit nuk mund të transmetojnë paketa më të mëdha.

Për shembull, në 802.11 (më i njohur si WiFi) MTU është 2304 b, dhe nëse rrjeti juaj përdor FDDI, atëherë MTU juaj është 4352 b. Ethernet vetë ka konceptin e "kadrovave gjigante", kur MTU mund të caktohet me madhësi deri në 9000 b (nëse ky mod është mbështetur nga NIC, kalimtarët dhe rrufat).

Megjithatë, në internet kjo nuk është shumë e nevojshme. Duke qenë se arteriet kryesore të internetit janë kryesisht të përbërë nga lidhje Ethernet, madhësia maksimale e pamatur e paketave është vendosur praktikisht në 1500 B, për të shmangur fragmentimin e paketimeve në pajisje të tjera.

Numri 1500 është vetë në mënyrë të çuditshme – mund të pritej që konstantet në botën e kompjuterëve të ishin të bazuara në fuqitë e dyshes, për shembull. Pra, nga erdhi 1500 B dhe pse ende e përdorim atë?

Numri magjik

Përparimi i parë i madh i Ethernet në botë ndodhi në formën e standardeve 10BASE-2 (i hollë) dhe 10BASE-5 (i trashë), numrat në të cilat tregojnë se sa qindra metra mund të mbulojë një segment i veçantë i rrjetit.

Duke qenë se në atë kohë kishte shumë protokolle të konkurrencës dhe hardueri kishte kufizimet e veta, krijuesi i formatit pranon se kërkesat për memorie të tamponëve të paketave luajtën një rol në shfaqjen e numrit magjik 1500:

Duke u kthyer pas, bëhet e qartë se një maksimum i madhësisë më të madhe, ndoshta do të kishte qenë një zgjidhje më e mirë, megjithatë nëse do të kishim rritur kostot e NIC (kontrollorëve të rrjetit) në fazat e hershme, kjo nuk do ta kishte lejuar Ethernet të përhapet aq gjerësisht.

Megjithatë, kjo nuk është e gjitha historia. Në punës «Ethernet: ndarë paketa të shperndarë në rrjetet kompjuterike lokale» i vitit 1980 përmban një nga analizat e para të efikasitetit të përdorimit të paketave të mëdha në rrjete. Në atë kohë, kjo ishte veçanërisht e rëndësishme për rrjetet Ethernet, pasi ato ose mund të lidhin të gjitha sistemet me një kabll të koaksial, ose të përbëhen nga hub-et, të cilat mund të dërgojnë një paketë në një moment për të gjitha nyjat e një segmenti.

Ishte e nevojshme të zgjidhej një numër që do të jepte jo shumë vonesa në dërgimin e mesazheve në segmentet (ndonjëherë mjaft të ngarkuara), dhe njëkohësisht nuk do të rrisë shumë numrin e paketave.

Duket se inxhinierët në atë kohë zgjodhën numrin 1500 B (rreth 12000 bit) si opsioni më 'të sigurt'.

Që nga atëherë janë shfaqur dhe zhdukur sisteme të tjera të ndryshme të transmetimit të mesazheve, megjithatë, nga të gjitha, vlera më e ulët MTU kishte Ethernet me 1500 B. Të kalosh vlerën minimale MTU në një rrjet do të thotë të shkaktojë fragmentimin e paketa ose të angazhohesh në PMTUD [kërkimi i madhësisë maksimale të paketave për rrugën e zgjedhur]. Të dyja opsionet kishin problemet e tyre të veçanta. Edhe nëse ndonjëherë prodhuesit e mëdhenj të OS e zbusnin vlerën MTU edhe më ulët.

Faktori i efikasitetit

Tani e dimë se MTU në internet është i kufizuar në madhësinë 1500 B kryesisht për shkak të treguesve të vjetër të vonesës dhe kufizimeve të pajisjeve. Sa shumë ndikon kjo në efikasitetin e internetit?

Nëse shikojmë të dhënat nga një pikë të madhe të shkëmbimit të trafikëve të internetit AMS-IX, do të shohim se jo më pak se 20% e paketave të dërguara kanë madhësinë maksimale. Mund të shikojmë gjithashtu trafikun total LAN:

Nëse kombinojmë të dy grafikët, do të rezultojë diçka e tillë (vlerësimi i trafikëve për çdo gamë të madhësisë së paketave):

Ose, nëse shikojmë trafikun e të gjithë këtyre titujve dhe informacionit tjetër shërbyes, ne do të marrim të njëjtin grafik me një shkallë tjetër:

Një pjesë e madhe e kapacitetit shpenzohet për tituj për paketat nga klasa më e madhe e madhësive. Duke pasur parasysh se në piknik e trafikut shpenzimet më të larta arrijnë 246 Gbps, mund të supozojmë se nëse do të kalonim të gjithë në 'kadrët gjigandë', kur një mundësi e tillë ende ekzistonte, këto shpenzime do të ishin vetëm rreth 41 Gbps.

Por, mendoj se sot për pjesën më të madhe të internetit, ky tren ka ikur. Dhe megjithëse disa ofrues punojnë me MTU prej 9000, pjesa më e madhe nuk e mbështet atë, dhe përpjekjet për të ndryshuar diçka në mënyrë globale në internet janë treguar për t'u qenë një punë jashtëzakonisht e vështirë nga hera në herë.

Burimi: habr.com