Sebagai unit maksimum untuk mengirimkan informasi di Internet menjadi 1500 byte



Ethernet ada di mana-mana, dan puluhan ribu produsen memproduksi peralatan dengan dukungannya. Namun, hampir semua perangkat ini memiliki satu nomor bersama - 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) mendefinisikan ukuran maksimum paket data individu. Dalam kasus umum, ketika Anda bertukar pesan dengan perangkat di LAN Anda, MTU akan memiliki ukuran sekitar 1500 byte, dan seluruh Internet juga akan bekerja hampir seluruhnya dengan ukuran 1500 B. Namun, ini tidak berarti bahwa teknologi komunikasi ini tidak dapat mengirimkan paket yang lebih besar.

Misalnya, dalam 802.11 (lebih dikenal sebagai WiFi), MTU adalah 2304 bps, dan jika jaringan Anda menggunakan FDDI, maka MTU Anda adalah 4352 bps. Ethernet sendiri memiliki konsep "frame raksasa", ketika MTU dapat diberi ukuran hingga 9000 bps (dengan dukungan mode NIC, sakelar dan router) ini.

Namun, di Internet ini tidak terlalu diperlukan. Karena batang-batang Internet utama sebagian besar adalah koneksi Ethernet, ukuran paket maksimum tidak resmi de facto diatur ke 1500 B untuk menghindari fragmentasi paket pada perangkat lain.

Angka 1500 itu sendiri aneh - orang akan berharap bahwa konstanta di dunia komputer akan didasarkan pada kekuatan dua, misalnya. Jadi dari mana datangnya 1500 B dan mengapa kita masih menggunakannya?

Angka ajaib


Terobosan besar pertama Ethernet ke dunia terjadi dalam bentuk standar 10BASE-2 (tipis) dan 10BASE-5 (tebal), angka-angka yang menunjukkan berapa banyak ratusan meter yang dapat dicakup oleh segmen jaringan tunggal.

Karena ada banyak protokol yang bersaing pada saat itu, dan perangkat keras memiliki keterbatasan, pencipta format mengakui bahwa persyaratan memori buffer paket memainkan peran dalam penampilan nomor ajaib 1500:

Melihat ke belakang, menjadi jelas bahwa maksimum yang lebih besar mungkin akan menjadi solusi terbaik, bagaimanapun, jika kita meningkatkan biaya NIC (pengontrol jaringan) pada tahap awal, ini akan mencegah Ethernet menyebar begitu luas.

Namun, ini bukan keseluruhan cerita. Sedang bekerja"Ethernet: Paket Terdistribusi Switching di Jaringan Komputer Lokal" 1980, salah satu analisis paling awal dari efisiensi menggunakan paket paket besar dalam jaringan. Pada saat itu, ini sangat penting untuk jaringan Ethernet, karena mereka dapat menghubungkan semua sistem dengan satu kabel koaksial, atau terdiri dari hub yang mampu mengirim satu paket sekaligus ke semua node dari satu segmen.

Itu perlu untuk memilih nomor yang akan memberikan penundaan tidak terlalu tinggi ketika mengirimkan pesan dalam segmen (kadang-kadang cukup sibuk), dan pada saat yang sama tidak akan menambah jumlah paket terlalu banyak.

Rupanya, para insinyur pada saat itu memilih angka 1500 B (sekitar 12000 bit) sebagai opsi paling "aman".

Sejak itu, berbagai sistem pesan lain telah muncul dan menghilang, tetapi di antaranya Ethernet memiliki nilai MTU terendah sejak 1500 B. Melebihi nilai MTU minimum dalam jaringan berarti menyebabkan fragmentasi paket atau terlibat dalam PMTUD [mencari ukuran paket maksimum untuk jalur yang dipilih]. Kedua opsi memiliki masalah khusus mereka sendiri. Bahkan jika terkadang produsen OS besar menghilangkan nilai MTU lebih rendah.

Faktor kinerja


Kita sekarang tahu bahwa MTU di Internet terbatas pada 1.500 B, sebagian besar karena latensi lama dan keterbatasan perangkat keras. Seberapa jauh ini mempengaruhi kinerja Internet?



Jika Anda melihat data dari titik pertukaran lalu lintas Internet besar AMS-IX, kita akan melihat bahwa setidaknya 20% dari paket yang ditransmisikan memiliki ukuran maksimum. Anda juga dapat melihat total lalu lintas LAN:



Jika Anda menggabungkan kedua grafik, Anda mendapatkan sesuatu seperti berikut (estimasi lalu lintas untuk setiap rentang ukuran paket):



Atau, jika Anda melihat lalu lintas semua header ini dan informasi layanan lainnya, kami akan mendapatkan grafik yang sama dengan yang lain skala:



Cukup banyak bandwidth yang dihabiskan untuk header paket dari kelas ukuran terbesar. Karena pada puncak lalu lintas, biaya overhead terbesar adalah 246 Gb / dtk, dapat diasumsikan bahwa jika kita semua beralih ke "bingkai raksasa" ketika kemungkinan ini masih ada, biaya overhead ini hanya sekitar 41 Gb / dtk.

Tapi, saya pikir, hari ini untuk bagian terbesar dari Internet, kereta ini sudah pergi. Dan meskipun beberapa penyedia bekerja dengan MTU sama dengan 9000, sebagian besar tidak mendukungnya, dan mencoba mengubah sesuatu secara global di Internet telah terbukti sangat sulit dari waktu ke waktu.

All Articles