Si njësi maksimale të transferimit të informacionit në internet u bënë 1500 byte

Ethernet është kudo, me dhjetëra mijëra prodhues që ofrojnë pajisje me mbështetje për të. Megjithatë, pothuajse të gjitha 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 (Maximum Transmission Unit) [njësia maksimale e transmetimit] përcakton masën maksimale të një pakete të vetme të dhënash. Në përgjithësi, kur po shkëmbeni mesazhe me pajisjet tuaja në LAN, MTU do të ketë një madhësi rreth 1500 byte, dhe e gjithë interneti pothuajse funksionon gjithashtu me një madhësi prej 1500 B. Megjithatë, kjo nuk do të thotë se këto teknologji lidhëse nuk mund të transmetojnë paketa më të mëdha.

Për shembull, për 802.11 (më i njohur si WiFi) MTU është 2304 b, ndërsa nëse rrjeti juaj përdor FDDI, atëherë MTU juaj është 4352 b. Ethernet vetë ka konceptin e «kadrave gjigante», ku MTU mund të caktohet deri në 9000 b (nëse pajisjet NIC, switch-at dhe router-at mbështesin një mënyrë të tillë).

Megjithatë, në internet, kjo nuk është veçanërisht e nevojshme. Duke pasur parasysh se autostradat kryesore të internetit përbëhen kryesisht nga lidhje Ethernet, madhësia maksimale e paketave e cila është e paracaktuar është 1500 B, për të shmangur fragmentimin e paketave në pajisje të tjera.

Numri 1500 në vetvete është disi i çuditshëm - mund të pritej që konstantet në botën e kompjuterëve të ishin të bazuara në fuqitë e dyshes, për shembull. Por nga erdhën 1500 B dhe pse vazhdojmë ta përdorim atë?

Numri magjik

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

Duke pasur parasysh se në atë kohë kishte shumë protokolle konkurruese, dhe hardueri kishte kufizimet e veta, krijuesi i formatit pranon se kërkesat për kujtesën e tamponit të paketave luajti një rol në shfaqjen e numrit magjik 1500:

Duke u kthyer pas, bëhet e qartë se mendimi për një madhësi më të madhe, ndoshta do të ishte zgjidhja më e mirë, megjithatë, nëse do ta kishim rritur çmimin e NIC (kontrollerëve të rrjetit) në fazat e para, kjo nuk do ta kishte lejuar Ethernet të përhapej kaq gjerësisht.

Megjithatë, kjo nuk është e gjithë historia. Në punë «Ethernet: komutimi i shpërndarë i paketave në rrjetet kompjuterike lokale» e vitit 1980 përmban një nga analizat e hershme të efikasitetit të përdorimit të pakove të mëdha në rrjete. Në atë kohë, kjo ishte veçanërisht e rëndësishme për rrjetet Ethernet, pasi ato mund të lidhnin të gjithë sistemet me një kabllo koaksiale, ose të ishin të përbërë nga qendra që në një moment të vetëm dërgonin një paketë për të gjitha nyjat e një segmenti.

Duhej zgjedhur një numër që të ofronte vonesa jo shumë të larta gjatë transfertës së mesazheve në segmentet (në disa raste të ngarkuara), dhe në të njëjtën kohë të mos rritej tepër numri i paketave.

Duket se inxhinierët atëherë zgjodhën numrin 1500 B (rreth 12000 bit) si opsionin më "të sigurt".

Që nga ajo kohë, janë shfaqur dhe zhdukur sisteme të tjera komunikimi, megjithatë, nga ato, vlera më e ulët MTU ishte në Ethernet me 1500 B. Tejkalimi i vlerës minimale MTU në një rrjet do të thotë që ose shkaktoni fragmentimin e paketave, ose merremi me PMTUD [kërkimi i madhësisë maksimale të paketës për rrugën e zgjedhur]. Të dy opsionet kishin problemet e veta specifike. Edhe pse ndonjëherë prodhuesit e mëdhenj të OS e reduktonin vlerën MTU edhe më poshtë.

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 vonesave dhe kufizimeve të pajisjeve. Sa shumë ndikon ky fakt në efikasitetin e internetit?

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

Nëse kombinoni të dy grafiket, do të rezultojë diçka si në vijim (vlerësimi i trafikëve për çdo interval madhësish paketash):

Ose, nëse shikoni trafikun e të gjitha këtyre titujve dhe informacionit tjetër shërbimi, do të marrim të njëjtin grafik me një shkallë tjetër:

Një pjesë e konsiderueshme e kapacitetit të bandës e kalon në tituj për paketa nga klasa më e madhe e trupave. Duke marrë parasysh se në kulmin e trafikut, shpenzimet më të mëdha arrijnë 246 Gb/s, mund të supozojmë se po të ishim kaluar të gjithë në 'korniza gjigante', kur këto mundësi ende ekzistonin, këto shpenzime do të ishin rreth 41 Gb/s.

Por, mendoj se sot për pjesën më të madhe të internetit, kjo mundësi është humbur. Edhe pse disa ofrues punojnë me MTU prej 9000, shumica nuk e mbështesin atë, dhe përpjekjet për të bërë ndonjë ndryshim global në internet kanë qenë jashtëzakonisht të vështira gjatë herë pas here.

Burimi: habr.com