Jumbo Frames può offrire alcuni seri vantaggi alla tua rete locale. Possono accelerare la velocità complessiva della rete, fornire una migliore interazione tra alcune applicazioni e ridurre la tensione sulla rete. Hanno anche alcuni seri limiti e svantaggi perché infrangono lo standard Ethernet. Se stai pensando di implementare Jumbo Frames, è importante fare prima i compiti.
Frame Ethernet
Prima di poter capire i Jumbo Frame, devi avere un'idea decente di quali siano i frame Ethernet. Pertanto, i frame Ethernet letteralmente inquadrano i dati trasferiti in pacchetti Ethernet. Tutti i frame Ethernet hanno le stesse parti di base. Questa struttura è cruciale per la cooperazione tra dispositivi. Deve essere riconoscibile da qualsiasi dispositivo Ethernet per poter trasferire e comprendere i dati. Ogni frame Ethernet inizia con un preambolo. I dispositivi di rete usano il preambolo per differenziare il frame per sincronizzare il trasferimento del frame.
Alla fine del preambolo si trova Start Frame Delimiter (SFD). L'SFD è lì per separare il preambolo dall'effettiva carne del frame Ethernet. Subito dopo SFD arriva l'indirizzo MAC di destinazione seguito direttamente dall'indirizzo MAC di origine. Naturalmente, questi sono importanti per garantire che il pacchetto arrivi dove deve andare e che possa essere inviata una risposta. Il prossimo pezzo è presente solo nella configurazione VLAN . Contiene informazioni sulla VLAN.
Successivamente, c'è una piccola sezione del frame che contiene informazioni sul protocollo del trasferimento dati di cui fanno parte il pacchetto e il frame. Se si tratta di dati TCP / IP, saranno rappresentati qui. Il prossimo pezzo sono i dati stessi. Questi dati, o payload, contengono la parte di informazioni che viene effettivamente trasferita. Il payload è l'intero motivo di tutto il resto. Il payload è la parte più grande del frame Ethernet. Le sue dimensioni possono cambiare, ma la velocità massima di trasmissione della rete (MTU) determina le sue dimensioni massime. Lo standard Ethernet imposta l'MTU a 1500 byte.
Infine, la fine del frame Ethernet è la Frame Check Sequence (FCS). Si tratta di un controllo numerico C heck (CRC) che consente al destinatario del frame di verificare la presenza di dati mancanti o danneggiati.
Cosa li rende enormi?
Quindi, perché sono jumbo Jumbo Frames? Trasportano carichi utili molto più grandi dei normali frame Ethernet. Invece di trasportare il solito massimo di 1500 byte, i Jumbo Frame possono caricare fino a 9000 byte. Questi frame significativamente più grandi possono trasportare una quantità di dati sei volte superiore rispetto ai frame standard. In teoria, è possibile ridurre il numero di pacchetti trasferiti sulla rete a un sesto dei tassi standard in condizioni ideali.
Perché andare Jumbo?
Hai già visto uno dei motivi per utilizzare Jumbo Frames sulla tua rete. Ora è il momento di approfondire e approfondire i motivi principali per scegliere Jumbo Frames.
Possono ridurre l'utilizzo della larghezza di banda. Uno degli scopi principali dietro Jumbo Frames è caricare più dati in un minor numero di frame Ethernet. Utilizzando meno frame, si riduce il numero complessivo di transazioni sulla rete. Questa riduzione può essere drammatica. In ogni caso, un minor numero di transazioni può equivalere direttamente a una minore larghezza di banda utilizzata. Jumbo Frames riduce anche lo stress delle apparecchiature di rete. L'apparecchiatura deve richiedere del tempo per elaborare ogni pacchetto che riceve. La dimensione del payload non ha alcun impatto sul tempo di elaborazione richiesto. I dispositivi di rete riguardano solo i dati di rete all'inizio di un frame Ethernet. Pertanto, un minor numero di carichi utili aumenta lo stress della rete rispetto a molti piccoli carichi utili.
Anche i frame jumbo possono aumentare la velocità complessiva della rete. Poiché l'hardware di rete deve elaborare meno frame e la rete utilizza la larghezza di banda in modo più efficiente, le velocità di trasferimento dei dati dovrebbero essere più elevate. L'effetto dovrebbe essere simile all'essere su una rete con meno utenti e meno traffico.
Qual è la cattura?
I frame jumbo non sono perfetti. Ci sono un paio di svantaggi molto chiari per implementarli sulla tua rete.
Prima di tutto, hai bisogno di attrezzature che supportino i Jumbo Frame. Ora, questo di solito non è un problema negli ambienti aziendali, ma è ancora una considerazione. Tutte le apparecchiature di rete devono supportare i frame Jumbo. Di solito, questo significa che deve avere almeno velocità gigabit. È inoltre necessario configurarlo esplicitamente per funzionare con Jumbo Frames. Se un pezzo lungo la catena non supporta Jumbo Frames, frammenterà i frame. Ciò aumenterà il carico sulla CPU di quel dispositivo, creerà un collo di bottiglia e rallenterà la tua rete. In breve, se la tua rete non supporta Jumbo Frames, otterrai l'opposto dei risultati desiderati.
Non sono solo i router e gli switch che devi cercare. Anche le schede di interfaccia di rete (NIC) di tutte le macchine client dovrebbero supportare i frame jumbo. In caso contrario, continueranno a funzionare, ma la connessione rallenterà in quel client mentre si rompe i frame in quelli standard più piccoli.
È anche importante ricordare che pacchetti di dimensioni maggiori sono più suscettibili alla corruzione. Questo è vero per ogni volta che lavori con grandi quantità di dati. L'hardware di rete è migliorato nel prevenire la corruzione, ma è ancora un fattore.
Come usarli
Come nella maggior parte delle situazioni di rete, è molto difficile fornire dettagli specifici. Tutto qui si riduce alla compatibilità, però. Se tutto il tuo hardware supporta i Jumbo Frame, la loro configurazione non dovrebbe essere un problema. MTU è la chiave per l'utilizzo di Jumbo Frames. Il processo di configurazione della rete si riduce alla modifica dell'impostazione MTU su ogni dispositivo su 9000 byte, anziché sui 1500 byte predefiniti. Innanzitutto, controlla ogni router, switch e qualsiasi altro dispositivo specifico di rete sulla tua rete. Assicurati che supporti i Jumbo Frame. Se lo fanno tutti, cambia l'impostazione MTU su ognuno.
Quindi, fai la stessa cosa sui tuoi dispositivi connessi. Dovrai impostare l'MTU tramite il sistema operativo di ciascun computer. Questo tende ad essere più facile sui sistemi basati su Unix, ma puoi farlo anche in Windows. In Windows 10, puoi abilitare Jumbo Frames attraverso le impostazioni della tua scheda di rete. In Gestione dispositivi, è possibile selezionare la scheda NIC. Cerca un'impostazione Jumbo Frame. Se non è presente, la tua carta non la supporta. Quando selezioni Jumbo Frame, imposta la dimensione su 9k.
Sotto Linux, ci sono diversi modi per abilitare i Jumbo Frame. Supponendo che tu stia utilizzando Linux sul desktop, puoi aumentare le dimensioni dell'MTU tramite Network Manager. Seleziona la connessione corretta e puoi inserire un valore MTU personalizzato. Se si lavora con un server, sono disponibili alcune altre opzioni della CLI, tra cui la scrittura di un'unità Systemd personalizzata, l'impostazione tramite ifconfig all'avvio o l'impostazione del valore in resolv.conf.
Se si dispone di telefoni o altri dispositivi che non supportano i frame jumbo, i frame Ethernet provenienti da tali dispositivi rimarranno i 1500 byte standard. Il dispositivo romperà qualsiasi Jumbo Frame che vi arriva.
Se stai gestendo una rete di grandi dimensioni, probabilmente vedrai un bel vantaggio da Jumbo Frames. Gli utenti domestici possono usarli, ma potrebbero non vedere così tanti vantaggi. Dal momento che configurarli non è troppo difficile, è qualcosa che puoi sperimentare, se ti senti avventuroso.
