Ethernet ist überall und Zehntausende Hersteller stellen mit seiner Unterstützung Geräte her. Fast alle diese Geräte haben jedoch eine gemeinsame Nummer - MTU :$ 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) definiert die maximale Größe eines einzelnen Datenpakets. Im Allgemeinen hat die MTU beim Austausch von Nachrichten mit Geräten in Ihrem LAN eine Größe von ca. 1500 Byte, und das gesamte Internet funktioniert fast vollständig mit einer Größe von 1500 B. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese Kommunikationstechnologien keine größeren Pakete übertragen können.In 802.11 (allgemein bekannt als WiFi) beträgt die MTU beispielsweise 2304 Bit / s. Wenn Ihr Netzwerk FDDI verwendet, beträgt Ihre MTU 4352 Bit / s. Ethernet selbst hat das Konzept von "Riesenrahmen", wenn der MTU eine Größe von bis zu 9000 Bit / s zugewiesen werden kann (mit Unterstützung für diesen Modus von Netzwerkkarten, Switches und Routern).Im Internet ist dies jedoch nicht besonders notwendig. Da die Haupt-Internet-Trunks hauptsächlich Ethernet-Verbindungen sind, wird die de facto inoffizielle maximale Paketgröße auf 1500 B festgelegt, um eine Paketfragmentierung auf anderen Geräten zu vermeiden.Die Zahl 1500 an sich ist seltsam - man würde erwarten, dass die Konstanten in der Computerwelt zum Beispiel auf Zweierpotenzen basieren. Woher kamen 1500 B und warum verwenden wir sie immer noch?magische Zahl
Der erste große Durchbruch von Ethernet in der Welt erfolgte in Form der Standards 10BASE-2 (dünn) und 10BASE-5 (dick), deren Zahlen angeben, wie viele hundert Meter ein einzelnes Netzwerksegment abdecken kann.Da es zu dieser Zeit viele konkurrierende Protokolle gab und Eisen seine eigenen Einschränkungen hatte, räumt der Ersteller des Formats ein, dass die Speicheranforderungen für den Paketpuffer eine Rolle beim Auftreten der magischen Zahl 1500 spielten:Rückblickend wird klar, dass ein größeres Maximum gewesen sein könnte Die beste Lösung wäre jedoch, wenn wir die Kosten für Netzwerkkarten (Netzwerkcontroller) in einem frühen Stadium erhöhen würden, würde dies verhindern, dass sich Ethernet so weit verbreitet.Dies ist jedoch nicht die ganze Geschichte. In der Arbeit"Ethernet: Distributed Packet Switching in lokalen Computernetzwerken" 1980, eine der frühesten Analysen zur Effizienz der Verwendung großer Paketpakete in Netzwerken. Zu dieser Zeit war dies besonders wichtig für Ethernet-Netzwerke, da sie entweder alle Systeme mit einem Koaxialkabel verbinden konnten oder aus Hubs bestehen, die jeweils ein Paket an alle Knoten eines Segments senden können.Es war notwendig, eine Nummer zu wählen, die beim Senden von Nachrichten in Segmenten (manchmal ziemlich beschäftigt) nicht zu hohe Verzögerungen verursacht und gleichzeitig die Anzahl der Pakete nicht zu stark erhöht.Anscheinend wählten die damaligen Ingenieure die Nummer 1500 B (ca. 12000 Bit) als die „sicherste“ Option.Seitdem sind verschiedene andere Nachrichtensysteme erschienen und verschwunden, aber unter ihnen hatte Ethernet den niedrigsten MTU-Wert seit 1500 B. Um den minimalen MTU-Wert im Netzwerk zu überschreiten, muss entweder eine Paketfragmentierung verursacht oder PMTUD [Suche nach der maximalen Paketgröße für ausgewählter Pfad]. Beide Optionen hatten ihre eigenen Probleme. Auch wenn manchmal große Betriebssystemhersteller den MTU-Wert noch niedriger ausließen.Leistungsfaktor
Wir wissen jetzt, dass die MTU im Internet auf 1.500 B begrenzt ist, was größtenteils auf alte Latenz- und Hardwareeinschränkungen zurückzuführen ist. Wie stark wirkt sich dies auf die Internetleistung aus?
Wenn Sie sich die Daten von einem großen Internet-Verkehrsaustauschpunkt AMS-IX ansehen, werden Sie feststellen, dass mindestens 20% der übertragenen Pakete eine maximale Größe haben. Sie können sich auch den allgemeinen LAN-Verkehr ansehen:
Wenn Sie beide Diagramme kombinieren, erhalten Sie ungefähr Folgendes (Verkehrsschätzung für jeden Bereich von Paketgrößen):
Wenn Sie sich den Verkehr all dieser Header und anderer Dienstinformationen ansehen, erhalten wir dasselbe Diagramm mit einem anderen Rahmen:
Ein großer Teil der Bandbreite wird für Header für Pakete der größten Größenklasse ausgegeben. Da auf dem Höhepunkt des Verkehrs die größten Gemeinkosten bei 246 Gbit / s liegen, kann davon ausgegangen werden, dass diese Gemeinkosten nur etwa 41 Gbit / s betragen würden, wenn wir alle zu „Riesenrahmen“ wechseln würden, wenn diese Möglichkeit noch besteht.Aber ich denke, heute hat dieser Zug den größten Teil des Internets bereits verlassen. Und obwohl einige Anbieter mit einer MTU von 9000 arbeiten, wird dies größtenteils nicht unterstützt, und der Versuch, im Internet etwas global zu ändern, hat sich von Zeit zu Zeit als äußerst schwierig erwiesen.