关于互联网流量的未来,以太网有效载荷大小的限制因素是什么?

网络工程 网络访问
2022-02-19 01:37:24

以太网有效负载为 1500 字节。设备必须处理大量帧,其中许多是同一消息的片段。例如,仅用于图像文件的就超过一千。

未来数据传输可能会越来越多,一条消息在其生命周期中从 A 到 B 的过程中会产生数百万甚至更多的碎片。

所以,我想知道扩展帧大小是否是一种选择,其想法是实现与当前以太网相同的工作,但帧数更少,碎片开销更少。

到目前为止,我只想到了这些潜在的问题:

  • 当帧太大时,CRC 可能经常失败
  • 大框架在流量控制方面可能不太灵活
3个回答

您错过了最大的问题:需要更换数十亿美元的设备,而且基本上是一次性更换。谁会为效率的小幅提高买单呢?

在您之前的示例中,您将节省每个以太网帧的 14 个字节,或者不到总传输大小的 1%。对我来说听起来很难卖。

几十年来,我们一直拥有巨型帧。

它们在 Internet 上不常用的一个原因是 IPv4(以及后来的 IPv6)忽略了底层第 2 层网络与具有不同 MTU(或 MRU)的连接节点的任何可能性。

ARP 和 ICMP 无法允许节点协商相互同意的 MTU/MRU。

例如,Internet 交换点 (IXP) 有数十或数百个连接成员,并且它们通常都同意 1500 字节 MTU,因为任何更大的大小都必须由该 IXP 上的每个人都同意,否则结果将是黑色的- 挖洞行为;互联网的某些部分无法到达其他部分——但仅限于超出连接/会话中一个成员的 MTU/MRU 的特定数据包。很成问题!

唯一具有广泛的巨型帧支持基础的主要 IXP 是 Netnod 和 SIX。即使在其中,对于更大的 MTU 应该是什么也没有广泛的共识——一些 Netnod 交易所提供 4470(SONET/SDH 相关大小)和其他 9000。这只是一个运行 IXP 的运营组织内部的分歧!

巨型帧在 Internet 上的好处相当小,有效利用它们的复杂性仍然很重要。

除了罗恩的回答:

到目前为止,我只想到了这些潜在的问题:

  • 当帧太大时,CRC 可能经常失败
  • 大框架在流量控制方面可能不太灵活

绝对地。此外,尽管有 QoS,但较大的帧可能会导致更多的延迟/抖动 - 较大的帧意味着更少的粒度流量。

由于帧是由硬件处理的,处理更少或更多并没有太大的区别。效率的提高也不是什么大事:

  • TCP over IPv4 over Ethernet with MTU 1500:1460 字节有效负载,线路上 1538 字节 = 94.93% 效率
  • 与 MTU 9000 jumbos 相同:8960 字节有效负载,线路上 9038 字节 = 99.14% 效率

将更换所有硬件的成本与 4% 的效率增益进行比较,您就会得到答案。您可以以更低的成本简单地将可用带宽增加十倍。