当前位置 博文首页 > 文章内容

    为什么以太网mtu值被设定为1500

    作者:糖丝橙 栏目:最新动态时讯 时间:2020-04-29 16:01:11

    本站于2023年9月4日。收到“大连君*****咨询有限公司”通知
    说我们IIS7站长博客,有一篇博文用了他们的图片。
    要求我们给他们一张图片6000元。要不然法院告我们

    为避免不必要的麻烦,IIS7站长博客,全站内容图片下架、并积极应诉
    博文内容全部不再显示,请需要相关资讯的站长朋友到必应搜索。谢谢!

    另祝:版权碰瓷诈骗团伙,早日弃暗投明。

    相关新闻:借版权之名、行诈骗之实,周某因犯诈骗罪被判处有期徒刑十一年六个月

    叹!百花齐放的时代,渐行渐远!



         最早的以太网工作方式:载波多路复用/冲突检测(CSMA/CD),因为网络是共享的,即任何一个节点发送数据之前,先要侦听线路上是否有数据在传输,如果有,需要等待,如果线路可用,才可以发送。

         假设A发出第一个bit位,到达B,而B也正在传输第一个bit位,于是产生冲突,冲突信号得让A在完成最后一个bit位之前到达A,这个一来一回的时间间隙slot time是57.6μs。

         在10Mbps的网络中,在57.6μs的时间内,能够传输576个bit,所以要求以太网帧最小长度为576个bits,从而让最极端的碰撞都能够被检测到。这个576bit换算一下就是72个字节,去掉8个字节的前导符和帧开始符,所以以太网帧的最小长度为64字节。

         为什么标准以太网帧长度上限为1518字节

         IP头total length为两个byte,理论上IP packet可以有65535 byte,加上Ethernet Frame头和尾,可以有65535 +14 + 4 = 65553 byte。如果在10Mbps以太网上,将会占用共享链路长达50ms,这将严重影响其它主机的通信,特别是对延迟敏感的应用是无法接受的。

         由于线路质量差而引起的丢包,发生在大包的概率也比小包概率大得多,所以大包在丢包率较高的线路上不是一个好的选择。

         但是如果选择一个比较小的长度,传输效率又不高,拿TCP应用来说,如果选择以太网长度为218byte,TCP payload = 218 - Ethernet Header - IP Header - TCP Header = 218 - 18 - 20 - 20 = 160 byte

         那有效传输效率= 160 / 218 = 73%

         而如果以太网长度为1518,那有效传输效率= 1460 / 1518 = 96%

         通过比较,选择较大的帧长度,有效传输效率更高,而更大的帧长度同时也会造成上述的问题,于是最终选择一个折衷的长度:1518 byte ! 对应的IP packet 就是 1500 byte,这就是最大传输单元MTU的由来。

         Jumbo Frame

         最早的以太网是通过Hub或集线器来工作的,在任意时刻只能有一台主机发送,这种共享方式发送效率很低,而现代高速交换机则让每个连接交换机的主机工作在独占模式,带宽独享,可以同时收发,而且现在早已不是早期的10Mbps的带宽,而是1000M、10000M,即使发送大包也不会影响别的主机,影响的只是交换机的接收和发送队列,既然发送大包效率要比小包效率搞,而且特定的应用也有发大包的需求,比如NFS文件系统,那为什么不把接口MTU提高一些,再高一些呢?

         这是一个好主意,于是网卡、交换机、路由器网络接口可以实现更大的MTU,可以达到> 9000字节的大小,我们称这种远大于标准以太帧尺寸的帧为巨型帧Jumbo Frame 。

         于是网络接口提供可以修改MTU的配置命令,比如缺省为1500,可以修改为1508以支持QinQ,或者1512以支持802.1q Mpls label,这样既可以支持终端用户标准1500 字节IP packet,又可以避免分片。

         有一点需要说明,二层交换机的接口,我们可以看成一块普通的网卡,网卡工作在数据链路层,所以分片不是它的职责,如果一个帧需要从交换机一个接口发送出去,而帧的长度>接口MTU,怎么办?丢弃!会发什么消息告诉源主机吧?不会的,默默地丢,当作什么都没有发生,这种情况最难以排查,如果traceroute可以看到端对端使通的,而发送数据就是会失败。

         所以切记,一台交换机要保证接口MTU的一致性。如果在一个VLAN上、或整个交换机都采用同样的MTU,就不会发生上述情况。而如果入接口是9000字节,而出接口是1500,就会发生上述问题。

         如果一条物理链路的两端MTU不一致,则会发生什么情况,比如一侧是1500,一侧是9000,1500一侧发出来的数据肯定没有问题,但是如果从9000侧发给1500呢?

         数据也背默默地丢了。为什么呢?我们来谈另外一个很少提及的词汇:MRU,最大接收单元。

         我们一直谈的最大传输单元MTU是关于出方向的流量处理,而MRU恰恰相反,是关于入方向的流量处理。

         一般情况下MTU = MRU,但比如9000侧的数据到达1500,由于9000 > MRU,所以直接默默丢弃。

         所以在配置链路时,要确保两侧的设备MTU要匹配,无论各家厂商对MTU理解如何、实现如何,一定要保证两端匹配,即各自允许在以太网线上发送、接收的数据流,以太网帧的最大长度一样!


    文章来源:博客园

    原文链接:https://www.cnblogs.com/jodyccf/p/12802690.html

    如有侵权,请联系本人删除