19.4. Назначение максимального размера кадра в гетерогенной сети
Производительность сети может резко упасть из-за несогласованности максимального размера кадра в различных частях составной гетерогенной сети (рис. 19.4).
Если в каждой из частей такой сети используется свой протокол канального уровня со своим значением MTU, то проблема согласования разных значений MTU может возникнуть при передаче кадров из сети с большим значением MTU в сеть с меньшим значением MTU. Например, при передаче кадра размером в 2048 байт из сети FDDI в сеть Ethernet поле данных кадра FDDI не помещается в поле данных кадра Ethernet, максимальный размер которого равен 1500 байт.
Рисунок 19.4. Проблема согласования максимального размера кадров в гетерогенной сети
Все существующие протоколы канального уровня локальных сетей не предусматривают возможности динамической фрагментации кадров с последующей их сборкой в исходный кадр. Функции фрагментации пакетов реализованы только в протоклах сетевого уровня, и то не во всех - из наиболее распространенных протоколов сетевого уровня только протокол IP поддерживает функцию динамической фрагментации. Поэтому при передаче кадров между сетями с различными значениями MTU возникающую проблему можно решить двумя способами - либо путем применения IP-маршрутизатора, который будет фрагментировать IP-пакеты таким образом, чтобы они умещались в MTU канального протокола (рис.19.4б), либо путем ограничения MTU во всех составных сетях до значения, равного минимальному MTU по всему набору протоколов, применяемых в гетерогенной сети (рис.19.4в). В приведенном примере для этого администратору необходимо установить во всех сетях максимальный размер MTU, равный MTU сетей Ethernet, то есть 1500 байт.
Выбор одного из этих вариантов не очевиден, даже если оптимизация ведется только по критерию производительности, а стоимость решения во внимание не принимается. Маршрутизатор вообще работает не очень быстро, а выполнение фрагментации приводит к дополнительному замедлению продвижения пакетов. Поэтому при использовании оригинальных значений MTU в отдельных частях составной сети выигрыш в пропускной способности, полученный за счет использования пакетов большой длины, может быть сведен на нет замедлением продвижения пакетов маршрутизаторами, выполняющими операцию фрагментации. Если скорость работы гетерогенной сети очень важна, то для достижения максимальной производительности необходимо провести натурное или имитационное моделирование двух подходов - с фрагментацией и с ограничением MTU.
Многие приложения и протоколы прикладного уровня умеют динамически находить в составной гетерогенной сети такое значение MTU, которое позволяет выполнять обмен данными с требуемым сервером. Например, клиентская часть файлового сервиса сетей Novell Net Ware первоначально пытается установить связь с сервером с использованием максимально возможного размера кадра протокола той сети, к которой подключен клиентский компьютер. Если в течение заданного тайм-аута клиент не получает ответа, то он начинает уменьшать размер кадра до тех пор, пока ответы не начнут поступать.
В сети Internet для уменьшения перегрузок администраторы также начали широко применять подобную технику. Вместо динамической фрагментации используется предварительная процедура выяснения минимального значения MTU вдоль маршрута следования пакетов к серверу назначения. Эта процедура состоит в следующем. Пакеты IP, используемые в процедуре определения MTU, отправляются с установленным значением признака DF (Don't Fragment), который запрещает маршрутизаторам фрагментировать данный пакет даже при невозможности инкапсулировать его в кадр канального уровня очередной сети. В таком случае маршрутизаторы возвращают узлу-отправителю сообщение по протоколу ICMP "Требуется фрагментация, а бит DF установлен". Узел-отправитель, получив такое сообщение должен уменьшить размер отправляемого пакета и вновь попытаться передать его узлу назначения с установленным битом DF, и так до тех пор, пока сообщения о невозможности доставки не перестанут приходить от маршрутизаторов, находящихся на пути следования. После этого узел-отправитель может начать передачу данных кадрами такого размера, который не требует фрагментации ни в одной из составных сетей. Такая техника, называемая Path MTU Discovery (исследование MTU на пути следования), принята в качестве стандартной в новой версии протокола IP - IPv6, c целью освобождения маршрутизаторов от дополнительной работы по фрагментации.
При использовании протоколов, не умеющих фраментировать пакеты, таких как IPX, техника исследования MTU является единственно возможной для организации устойчивой работы в составных гетерогенных сетях.
- Конспект лекций
- 6.050903 “Телекомуникации”
- 1. Эволюция компьютерных систем и сетей
- 1.1. Мультипрограммирование
- 1.2.Многотерминальные системы – прообраз сети
- 1.3.Первые сети – глобальные
- 1.4. Мини-компьютеры – предвестники локальных сетей
- 1.5. Появление стандартных технологий локальных сетей
- 2. Основные проблемы построения компьютерных сетей
- 2.1. Связь компьютера с периферийными устройствами
- 2.2. Связь двух компьютеров
- 2.3. Клиент, редиректор и сервер
- 3. Топология физических связей
- 3.1. Типы конфигураций связи компьютеров
- 4. Адресация узлов сети
- 5. Коммутация
- 5.1.Определение информационных потоков
- 5.2.Маршрутизация
- 5.3.Продвижение данных
- 5.4.Мультиплексирование и демультиплексирование
- 5.5. Разделяемая среда передачи данных
- 5.6. Типы коммутации
- 6. Декомпозиция задач сетевого взаимодействия
- 6.1. Многоуровневый подход
- 6.2. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
- 7. Модель взаимодействия открытых систем - osi
- 7.1. Общая характеристика модели osi
- 7.2. Уровни модели osi
- 8. Структура стандартов ieee
- 9. Протокол llc
- 9.1. Три типа процедур уровня llc
- 9.2. Структура кадров llc
- 10. Технология ethernet
- 10.1. Адресация в сетях Ethernet
- 00-E0-14-00-00-00
- 01-00-0C-cc-cc-cc
- 10.2. Метод доступа csma/cd
- 10.3. Форматы кадров технологии Ethernet
- 10.4. Спецификации физической среды Ethernet
- 10.5. Методика расчета конфигурации сети Ethernet
- 11.Технология 100vg-AnyLan
- 11.1. Общая характеристика технологии 100vg-AnyLan
- 11.2. Структура сети 100vg-AnyLan
- 11.3. Стек протоколов технологии 100vg-AnyLan
- 11.4. Функции уровня mac
- 11.5. Функции уровня pmi
- 11.6. Функции уровня pmd
- 12. Технология fast ehternet
- 12.1. Создание стандарта Fast Ethernet
- 12.2. Структура физического уровня и его связь с mac-подуровнем
- 12.3. Физический уровень 100Base-fx - многомодовое оптоволокно
- 12.4. Физический уровень 100Base-tх - двухпарная витая пара
- 12.5.Физический уровень 100Base-t4 - четырехпарная витая пара
- 12.6. Правила построения сегментов Fast Ethernet при использовании повторителей класса I и класса II
- 13. Технология gigabite ehternet
- 13.1. Хронология разработки стандарта
- 13.2. Архитектура стандарта Gigabit Ethernet
- 13.3. Интерфейс 1000Base-X
- 13.4. Интерфейс 1000Base-t
- 13.5. Уровень mac
- 14. Беспроводные локальные сети (Wi-Fi)
- 14.1. Стек протоколов ieee 802.11
- Технология уширения спектра
- Скорость 1 Мбит/с
- Скорость 2 Мбит/с
- Cck-последовательности
- Двоичное пакетное сверточное кодирование pbcc
- Ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием
- 14.2.Топологии локальных сетей стандарта 802.11
- 15. Структуризация локальных сетей
- 15.1. Причины структуризации локальных сетей
- 15.2. Физическая структуризация локальной сети
- 15.3.Логическая структуризация сети на разделяемой среде
- 15.4. Алгоритм прозрачного моста ieee 802.1d
- 15.5. Топологические ограничения коммутаторов в локальных сетях
- 16. Дуплексные протоколы локальных сетей
- 16.1. Изменения в работе мас-уровня в дуплексном режиме
- 16.2.Борьба с перегрузками
- 17. Виртуальные локальные сети
- 17.1. Назначение виртуальных сетей
- 17.2. Создание виртуальных сетей на базе одного коммутатора
- 17.3. Создание виртуальных сетей на базе нескольких коммутаторов
- 18. Основные задачи оптимизации сетей передачи данных
- 18.1. Критерии эффективности работы сети
- 18.2. Показатели надежности и отказоустойчивости
- 19. Параметры оптимизации транспортной подсистемы
- 19.1. Влияние на производительность сети типа коммуникационного протокола и его параметров
- 19.2. Влияние на производительность алгоритма доступа к разделяемой среде и коэффициента использования
- 19.3. Влияние размера кадра и пакета на производительность сети
- 19.4. Назначение максимального размера кадра в гетерогенной сети
- 19.5. Время жизни пакета
- 19.6. Параметры квитирования
- 19.7. Сравнение сетевых технологий по производительности: Ethernet, TokenRing, fddi, 100vg-AnyLan, FastEthernet, atm
- 19.8. Сравнение протоколов ip, ipx и NetBios по производительности
- 19.9. Влияние широковещательного служебного трафика на производительность сети
- 19.9.1. Назначение широковещательного трафика
- 19.9.2. Поддержка широковещательного трафика на канальном уровне
- 19.9.3. Широковещательный шторм
- 19.9.4. Поддержка широковещательного трафика на сетевом уровне
- 19.9.5. Виды широковещательного трафика
- 6.050903 “Телекомуникации”