Объем одного пакета в компьютерной сети internet обычно не превышает

Размер пакета: Сетевой MTU Vs. Максимальный TCP

Низкий размер пакета TCP негативно влияет на производительность

Максимальный блок передачи (MTU) – это максимальный размер одного блока данных цифровой связи, который может передаваться по сети. Размер MTU является неотъемлемым свойством физического сетевого интерфейса и обычно измеряется в байтах. MTU для Ethernet, например, составляет 1500 байт. Некоторые типы сетей, такие как Token Ring, имеют большие MTU, а некоторые сети имеют меньшие MTU, но значение является фиксированным для каждой физической технологии.

MTU против максимального размера пакета TCP

Сетевые протоколы более высокого уровня, такие как TCP/IP, могут быть настроены с максимальным размером пакета, который является параметром, независимым от MTU физического уровня, на котором работает TCP/IP. К сожалению, многие сетевые устройства используют термины взаимозаменяемо. Например, как на домашних широкополосных маршрутизаторах, так и на игровых консолях с поддержкой Xbox Live параметр MTU – это максимальный размер пакета TCP, а не физический MTU.

В Microsoft Windows максимальный размер пакета для протоколов, таких как TCP, может быть установлен в реестре. Если это значение установлено слишком низким, потоки сетевого трафика разбиваются на относительно большое количество небольших пакетов, что отрицательно влияет на производительность. Например, Xbox Live требует, чтобы значение размера пакета было не менее 1365 байт. Если максимальный размер TCP-пакета задан слишком высоким, он превышает физический MTU сети и снижает производительность, требуя разделения каждого пакета на более мелкие – процесс известен как фрагментация. На компьютерах под управлением Microsoft Windows максимальный размер пакета составляет 1500 байт для широкополосных подключений и 576 байт для подключений удаленного доступа.

Проблемы, связанные с MTU

Теоретически ограничение размера TCP-пакета составляет 64 КБ (65 525 байт). Этот предел намного больше, чем вы когда-либо будете использовать, потому что уровни передачи имеют гораздо меньшие размеры. MTU Ethernet в 1500 байт ограничивает размер пакетов, проходящих через него. Отправка пакета, который больше максимального окна передачи для Ethernet, называется jabbering. Джаббер можно выявить и предотвратить. Если безадресный тренд может нарушить работу сети. Обычно Jabber обнаруживается концентраторами повторителей или сетевыми коммутаторами, которые предназначены для этого. Самый простой способ предотвратить jabber – установить максимальный размер пакета TCP не более 1500 байт.

Проблемы с производительностью могут также возникнуть, если настройка максимальной передачи TCP на домашнем широкополосном маршрутизаторе отличается от настройки на отдельных устройствах, подключенных к нему.

Источник

Как максимальной единицей передачи информации в интернете стали 1500 байт

Ethernet повсюду, и десятки тысяч производителей выпускают оборудование с его поддержкой. Однако почти у всех этих устройств есть одно общее число – MTU:

$ ip l 1: lo: mtu 65536 state UNKNOWN link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 2: enp5s0: mtu 1500 state UP link/ether xx:xx:xx:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

MTU (Maximum Transmission Unit) [максимальная единица передачи] определяет максимальный размер отдельного пакета данных. В общем случае, когда вы обмениваетесь сообщениями с устройствами вашей LAN, MTU будет иметь размер порядка 1500 байт, а весь интернет почти целиком тоже работает с размером 1500 Б. Однако это не означает, что эти технологии связи не могут передавать пакетов большего размера.

К примеру, у 802.11 (шире известного как WiFi) MTU равен 2304 б, а если ваша сеть использует FDDI, тогда ваш MTU равен 4352 б. У самого Ethernet есть концепция «гигантских кадров», когда MTU можно назначить размер до 9000 б (при поддержке такого режима NIC, коммутаторами и роутерами).

Однако в интернете это не особенно нужно. Поскольку основные магистрали интернета в основном состоят из соединений Ethernet, де-факто неофициальный максимальный размер пакета выставлен в 1500 Б, чтобы избежать фрагментации пакетов на других устройствах.

Само по себе число 1500 странное – можно было бы ожидать, что константы в мире компьютеров будут основаны на степенях двойки, например. Так откуда взялись 1500 Б и почему мы их до сих пор используем?

Волшебное число

Первый большой прорыв Ethernet в мир произошёл в форме стандартов 10BASE-2 (тонкий) и 10BASE-5 (толстый), числа в которых говорят о том, сколько сотен метров может покрывать отдельный сегмент сети.

Поскольку в то время конкурирующих протоколов было множество, а у железа имелись свои ограничения, создатель формата признаёт, что требования к памяти буфера пакетов сыграли свою роль в появлении волшебного числа 1500:

Оглядываясь назад, становится ясно, что максимум большего размера, возможно, был бы лучшим решением, однако если бы мы увеличили стоимость NIC (сетевых контроллеров) на ранних этапах, это не дало бы Ethernet так широко распространиться.

Однако это не вся история. В работе «Ethernet: распределённая коммутация пакетов в локальных компьютерных сетях» 1980 года приведён один из ранних анализов эффективности использования в сетях пакетов большого размера. В то время это было особенно важно для сетей Ethernet, поскольку те либо могли соединять все системы одним коаксиальным кабелем, либо состоять из хабов, способных в один момент времени отправлять по одному пакету для всех узлов одного сегмента.

Нужно было выбрать число, которое давало бы не слишком высокие задержки при передаче сообщений в сегментах (иногда довольно загруженных), и при этом не слишком бы увеличивало число пакетов.

Судя по всему, инженеры в то время выбрали число 1500 Б (около 12000 бит) как наиболее «безопасный» вариант.

С тех пор появлялись и исчезали различные другие системы передачи сообщений, однако среди них самое низкое значение MTU было у Ethernet с его 1500 Б. Превышать минимальное значение MTU в сети – значит, либо вызывать фрагментацию пакетов, либо заниматься PMTUD [поиск максимального размера пакета для выбранного пути]. У обоих вариантов были свои особые проблемы. Даже если иногда крупные производители ОС опускали значение MTU ещё ниже.

Фактор эффективности

Теперь нам известно, что MTU в интернете ограничен размером в 1500 Б по большей части из-за старых показателей задержек и ограничений оборудования. Насколько сильно это сказывается на эффективности интернета?

Если посмотреть на данные с крупной точки обмена интернет-трафиком AMS-IX, мы увидим, что не менее 20% передаваемых пакетов имеют максимальный размер. Можно также посмотреть на общий трафик LAN:

Если скомбинировать оба графика, получится что-то вроде следующего (оценка трафика для каждого диапазона размеров пакетов):

Или, если посмотреть на трафик всех этих заголовков и прочей служебной информации, мы получим тот же график с другим масштабом:

Довольно большая часть пропускной способности тратится на заголовки для пакетов из самого крупного класса размеров. Поскольку на пике трафика наибольшие накладные расходы составляют 246 Гб/с, можно предположить, что если бы мы все перешли на «гигантские кадры», когда такая возможность ещё существовала, эти накладные расходы составляли бы всего около 41 Гб/с.

Но, думаю, сегодня для крупнейшей части интернета этот поезд уже ушёл. И хотя некоторые провайдеры работают с MTU равным 9000, большая часть его не поддерживает, а попытки изменить что-то глобально в интернете раз от раза оказывались чрезвычайно трудным делом.

Источник

Информация в Интернете передаётся пакетами. А КАКОВ РАЗМЕР ОДНОГО ПАКЕТА (в байтах)?

[править] В протоколе четвертой версии (IPv4)
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
Версия IHL Тип обслуживания Длина пакета
Идентификатор Флаги Смещение фрагмента
Число переходов (TTL) Протокол Контрольная сумма заголовка
IP-адрес отправителя (32 бита)
IP-адрес получателя (32 бита)
Параметры (до 320 бит) Данные (до 65535 байт минус заголовок)

* Версия — для IPv4 значение поля должно быть равно 4.
* IHL — длина заголовка IP-пакета в 32-битных словах (dword). Именно это поле указывает на начало блока данных в пакете. Минимальное корректное значение для этого поля равно 5.
* Идентификатор — значение, назначаемое отправителем пакета и предназначенное для определения корректной последовательности фрагментов при сборке датаграммы.
* 3 бита флагов. Первый бит должен быть всегда равен нулю, второй бит DF (don’t fragment) определяет возможность фрагментации пакета и третий бит MF (more fragments) показывает, не является ли этот пакет последним в цепочке пакетов.
* Смещение фрагмента — значение, определяющее позицию фрагмента в потоке данных.
* Протокол — идентификатор интернет-протокола следующего уровня (см. IANA protocol numbers и RFC 1700). В IPv6 называется «Next Header».

[править] В протоколе 6 версии (IPv6)
Версия (4 бита) Класс трафика (8 бит) Метка потока (20 бит)
Длина полезной нагрузки (16 бит) След. заголовок (8 бит) Число переходов
IP-адрес отправителя (128 бит)
IP-адрес получателя (128 бит)
Данные

Стандарт IEEE 802.3 накладывает следующие ограничения на размер передаваемых по сети кадров: минимальный размер кадра — 64 байта, эта величина определяется минимальным временем, которое необходимо для того, чтобы все станции ЛВС могли определить, что канал занят и предотвратить коллизию. Максимальный размер пакета — 1500 байт. Кроме того, каждый пакет содержит по крайней мере стандартный заголовок Ethernet длиной 22 байта, в котором содержится преамбула (последовательность 1010. длиной 7 байт) , использующаяся для синхронизации; признак начала пакета: Ethernet — адрес отправителя и получателя, длину пакета. Каждый пакет завершается контрольной суммой (4 байта) . Более подробно формат заголовка Ethernet и назначение его полей описан в .

Из этого следует, во первых, что при передаче достаточно больших объемов данных (больше 1500 байт) понадобится ме-ханизи их фрагментации и последующего восстановления. Во-вторых, становится нецелесообразной передача информации побайтно, так как в этом случае доля полезной информации в сетевом траффике составит лишь около 1.6%, и, следовательно, реальная пропускная способность канала снизится до 0,16 Мбит/с (20 кбайт/с) , таким образом, желательна возможность буферизации данных и возможность передачи нескольких команд в одном пакете.

поразному от 4 байт до 1мегабайта, но с мегабайтом голимая связь будет . так же как и с 4 килобайтами

Источник