Ethernet está en todas partes, y decenas de miles de fabricantes producen equipos con su soporte. Sin embargo, casi todos estos dispositivos tienen un número común: 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 (Unidad de transmisión máxima) define el tamaño máximo de un paquete de datos individual. En el caso general, cuando intercambia mensajes con dispositivos en su LAN, la MTU tendrá un tamaño de aproximadamente 1500 bytes, y toda Internet también funcionará casi por completo con un tamaño de 1500 B. Sin embargo, esto no significa que estas tecnologías de comunicación no puedan transmitir paquetes más grandes.Por ejemplo, en 802.11 (más amplio conocido como WiFi), la MTU es 2304 b, y si su red usa FDDI, entonces su MTU es 4352 b. Ethernet en sí tiene el concepto de "tramas gigantes", cuando se le puede asignar a la MTU un tamaño de hasta 9000 bps (con el soporte de este modo NIC, conmutadores y enrutadores).Sin embargo, en Internet esto no es particularmente necesario. Dado que las principales líneas troncales de Internet son principalmente conexiones Ethernet, el tamaño máximo de paquete no oficial de facto se establece en 1500 B para evitar la fragmentación de paquetes en otros dispositivos.El número 1500 en sí mismo es extraño: uno esperaría que las constantes en el mundo de las computadoras se basen en potencias de dos, por ejemplo. Entonces, ¿de dónde vino 1500 B y por qué todavía los usamos?número mágico
El primer gran avance de Ethernet en el mundo se produjo en forma de estándares 10BASE-2 (delgado) y 10BASE-5 (grueso), cuyos números indican cuántos cientos de metros puede cubrir un solo segmento de red.Dado que había muchos protocolos en competencia en ese momento, y el hierro tenía sus propias limitaciones, el creador del formato admite que los requisitos de memoria del búfer de paquetes jugaron un papel en la aparición del número mágico 1500:Mirando hacia atrás, queda claro que podría haber sido un máximo mayor Sin embargo, la mejor solución es que si aumentamos el costo de las NIC (controladores de red) en las primeras etapas, esto evitaría que Ethernet se propague tan ampliamente.Sin embargo, esta no es toda la historia. En el trabajo"Ethernet: conmutación de paquetes distribuidos en redes de computadoras locales" 1980, uno de los primeros análisis de la eficiencia del uso de paquetes de paquetes grandes en redes. En ese momento, esto era especialmente importante para las redes Ethernet, ya que podían conectar todos los sistemas con un cable coaxial o consistir en concentradores capaces de enviar un paquete a la vez a todos los nodos de un segmento.Era necesario elegir un número que ofreciera demoras no demasiado altas al transmitir mensajes en segmentos (a veces bastante ocupado) y, al mismo tiempo, no aumentaría demasiado el número de paquetes.Aparentemente, los ingenieros en ese momento eligieron el número 1500 B (aproximadamente 12000 bits) como la opción más "segura".Desde entonces, varios otros sistemas de mensajería han aparecido y desaparecido, pero entre ellos Ethernet tuvo el valor de MTU más bajo desde su 1500 B. Exceder el valor mínimo de MTU en la red significa causar fragmentación de paquetes o participar en PMTUD [buscar el tamaño de paquete máximo para ruta seleccionada]. Ambas opciones tenían sus propios problemas particulares. Incluso si a veces los principales fabricantes de sistemas operativos omiten el valor MTU aún más bajo.Factor de rendimiento
Ahora sabemos que la MTU en Internet está limitada a 1.500 B, en su mayor parte debido a las antiguas limitaciones de latencia y hardware. ¿Cuánto afecta esto al rendimiento de Internet?
Si observa los datos de un gran punto de intercambio de tráfico de Internet AMS-IX, veremos que al menos el 20% de los paquetes transmitidos tienen un tamaño máximo. También puede ver el tráfico LAN total:
si combina ambos gráficos, obtendrá algo como lo siguiente (estimación del tráfico para cada rango de tamaños de paquetes):
o, si observa el tráfico de todos estos encabezados y otra información de servicio, obtendremos el mismo gráfico con otro escala:
Una gran parte del ancho de banda se gasta en encabezados para paquetes de la clase de tamaño más grande. Dado que en el pico del tráfico los mayores costos generales son de 246 Gb / s, se puede suponer que si todos cambiáramos a "marcos gigantes" cuando todavía existía esta posibilidad, estos gastos generales serían de solo 41 Gb / s.Pero creo que hoy, para la mayor parte de Internet, este tren ya se ha ido. Y aunque algunos proveedores trabajan con MTU igual a 9000, la mayor parte no lo admite, e intentar cambiar algo globalmente en Internet ha resultado ser extremadamente difícil de vez en cuando.