Ethernet est partout, et des dizaines de milliers de fabricants produisent des équipements avec son support. Cependant, presque tous ces appareils ont un numéro commun - 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) définit la taille maximale d'un paquet de données individuel. En général, lorsque vous échangez des messages avec des appareils sur votre réseau local, le MTU aura une taille d'environ 1500 octets, et Internet tout entier fonctionnera également presque entièrement avec une taille de 1500 B.Cela ne signifie pas pour autant que ces technologies de communication ne peuvent pas transmettre de plus gros paquets.Par exemple, en 802.11 (plus connu sous le nom de WiFi), le MTU est de 2304 bps, et si votre réseau utilise FDDI, alors votre MTU est de 4352 bps. Ethernet lui-même a le concept de "trames géantes", lorsque le MTU peut être affecté à une taille allant jusqu'à 9000 bps (avec prise en charge de ce mode de carte réseau, de commutateurs et de routeurs).Cependant, sur Internet, cela n'est pas particulièrement nécessaire. Étant donné que les principaux circuits Internet sont principalement des connexions Ethernet, la taille maximale non officielle de facto des paquets est fixée à 1 500 B pour éviter la fragmentation des paquets sur d'autres appareils.Le nombre 1500 en soi est étrange - on pourrait s'attendre à ce que les constantes du monde informatique soient basées sur des puissances de deux, par exemple. D'où viennent donc les 1500 B et pourquoi les utilisons-nous encore?nombre magique
La première percée majeure d'Ethernet dans le monde s'est produite sous la forme des normes 10BASE-2 (mince) et 10BASE-5 (épaisse), les chiffres indiquant combien de centaines de mètres un seul segment de réseau peut couvrir.Comme il y avait à l'époque de nombreux protocoles concurrents et que le fer avait ses propres limites, le créateur du format admet que les exigences en matière de mémoire tampon de paquets ont joué un rôle dans l'apparition du nombre magique 1500: avec lerecul, il devient clair qu'un maximum plus élevé aurait pu être la meilleure solution, cependant, si nous augmentions le coût des cartes réseau (contrôleurs de réseau) au début, cela empêcherait Ethernet de se répandre si largement.Cependant, ce n'est pas toute l'histoire. Au travail«Ethernet: commutation de paquets distribuée dans les réseaux informatiques locaux» 1980, l'une des premières analyses de l'efficacité de l'utilisation de gros paquets de paquets dans les réseaux. À l'époque, cela était particulièrement important pour les réseaux Ethernet, car ils pouvaient soit connecter tous les systèmes avec un seul câble coaxial, soit être constitués de concentrateurs capables d'envoyer un paquet à la fois à tous les nœuds d'un segment.Il fallait choisir un nombre qui n'entraînerait pas de retards trop élevés lors de la transmission des messages en segments (parfois assez occupés), et en même temps n'augmenterait pas trop le nombre de paquets.Apparemment, les ingénieurs de l'époque ont choisi le nombre 1500 B (environ 12 000 bits) comme l'option la plus «sûre».Depuis lors, divers autres systèmes de messagerie sont apparus et ont disparu, mais parmi eux, Ethernet avait la valeur MTU la plus faible depuis ses 1500 B. Dépasser la valeur MTU minimale dans le réseau signifie soit provoquer une fragmentation des paquets soit s'engager dans PMTUD [rechercher la taille maximale des paquets pour chemin sélectionné]. Les deux options avaient leurs propres problèmes particuliers. Même si parfois les principaux fabricants de systèmes d'exploitation ont omis la valeur MTU encore plus faible.Facteur de performance
Nous savons maintenant que le MTU sur Internet est limité à 1 500 B, en grande partie en raison des anciennes limitations de latence et de matériel. Dans quelle mesure cela affecte-t-il les performances Internet?
Si vous regardez les données d'un grand point d'échange de trafic Internet AMS-IX, nous verrons qu'au moins 20% des paquets transmis ont une taille maximale. Vous pouvez également consulter le trafic LAN total:
si vous combinez les deux graphiques, vous obtenez quelque chose comme ceci (estimation du trafic pour chaque plage de tailles de paquets):
Ou, si vous regardez le trafic de tous ces en-têtes et d'autres informations de service, nous obtiendrons le même graphique avec un autre échelle:
Une grande partie de la bande passante est consacrée aux en-têtes des paquets de la plus grande classe de taille. Étant donné qu'au pic de trafic, les frais généraux les plus élevés sont de 246 Gb / s, on peut supposer que si nous passions tous à des «trames géantes» alors que cette possibilité existait encore, ces frais généraux ne seraient que d'environ 41 Gb / s.Mais je pense qu'aujourd'hui, pour la plus grande partie d'Internet, ce train est déjà parti. Et bien que certains fournisseurs fonctionnent avec un MTU égal à 9000, la plupart ne le prennent pas en charge, et essayer de changer quelque chose à l'échelle mondiale sur Internet s'est avéré extrêmement difficile de temps en temps.