Kuidas konfigureerida Jumbo raame Linuxis

Jumbo raamid on Ethernet-raamid, mille kasulik koormus on suurem kui standardne 1500 baidi MTU. MTU seadmine 9000 baidile vähendab paketi kohta tekkivaid üldkulusid ja protsessori katkestusi, mis tähendab, et suurem osa ribalaiusest läheb tegelikele andmetele. See on kõige olulisem suure läbilaskevõimega liinidel, nagu privaatsed ühendused, rajatiste vahelised andmete replikatsiooniliinid ja spetsiaalsed salvestusvõrgud. Selles juhendis käsitletakse riistvara kontrollimist, seadistamist suuremate distributsioonide puhul ja testimist.

Miks Jumbo raamid on olulised

Iga Ethernet-kaader kannab 18 baidi pikkust päistekirja, olenemata kasuliku koormuse suurusest. Kui MTU on 1500 baiti, moodustab see pealiskaart umbes 1,2 % teie andmeliiklusest. Suurendage MTU 9000-ni ja üldkulu langeb umbes 0,2%-ni. Vähem pakette tähendab ka vähem protsessori katkestusi, mis vabastab tsükleid tegelikuks rakendustööks.

Tegelikkuses on suure jõudlusega LANide läbilaskevõime paranenud 5-10%. Spetsiaalsed salvestusvõrgud (iSCSI, NFS) saavutavad sageli 10% kuni 30%. Ka tehisintellekti/ML töökoormust kasutavad GPU-klastrid saavad sellest kasu, kuna suured andmekogumid liiguvad sõlmede vahel vähem segmenteeritult. GPU-kiirendatud keskkondade puhul soovitatakse tavaliselt 8 896 MTU-d.

Konks: jumbokaadrid toimivad ainult teedel, mida te täielikult kontrollite. Kõik lähte- ja sihtkoha vahelised seadmed, sealhulgas võrgukoodid, kommutaatorid ja marsruuterid, peavad toetama suuremat MTU-d. Üks valesti konfigureeritud hüpe ja te saate fragmenteerumise või vaikse paketi väljalangemise. Interneti-ühenduste puhul jääge 1500 juurde.

Riistvara ühilduvuse kontrollimine

Enne millegi muutmist veenduge, et iga seade teie võrguteel toetab jumbokaadreid.

Kontrollige oma praeguseid MTU-sätteid:

ip link show | grep mtu

Kontrollige, kas teie võrguühendus aktsepteerib suuremat MTU-d:

sudo ip link set eth0 mtu 9001

Kui saate SIOCSIFMTU: Vale argument, siis ei toeta võrgukooder jumbo raame. Saate kontrollida ka mahalaadimisvõimalusi käsuga:

ethtool -k eth0 | grep -i large

Switchi konfiguratsioon on sama oluline. Erinevad tootjad nõuavad veidi erinevaid MTU-väärtusi, et võtta arvesse 2. kihi päiseid. Cisco lülitid vajavad tavaliselt 9,216. Arista lülitid kasutavad 9,214. Vaadake oma kommutaatori dokumentatsiooni ja seadistage vastavalt.

Kui kasutate VLANe, lisab VLANi märgistamine 4 baiti lisakulu. Vanemliides, mille MTU on seadistatud 9000, toetab VLANi MTU-d 8996. Kui teil on VLAN-liidesele vaja täielikku 9000, seadistage vanemliideseks 9,004.

MTU konfigureerimine Linuxis

Seadistage MTU ajutiselt, et kontrollida, kas asjad toimivad:

sudo ip link set eth0 mtu 9000
ip link show eth0 | grep mtu

See jõustub kohe, ilma et oleks vaja taaskäivitamist. Seotud liideste puhul määrake MTU sidusliideses endas. See levib liikmesvõrkudele automaatselt.

Püsivaks muutmine

Meetod sõltub teie distributsioonist ja võrguhaldurist.

Netplani jaoks kasutage sudo netplan try pärast redigeerimist. See rakendab konfiguratsiooni ja pöördub automaatselt tagasi, kui te ei kinnita kahe minuti jooksul, mis on kasulik turvavõrk kaugserverite puhul. NetworkManageri jaoks käivitage:

nmcli connection modify "Eth0" 802-3-ethernet.mtu 9000
nmcli connection up "Eth0"

Pärast muudatuste püsivaks muutmist taaskäivitage ja kontrollige ip link show abil, et kinnitada säilinud MTU-d.

Testimine ja tõrkeotsing

Server, mis on konfigureeritud MTU 9000 jaoks, võib siiski ebaõnnestuda suurte ülekannete puhul, kui mõni seade teekonnal ei vasta sellele. Väikesed paketid võivad toimida hästi, samas kui suured paketid langevad vaikselt ära. Testige alati otsast lõpuni.

Jumbo Frame'i toe kontrollimine

Saatke täissuuruses pakett, mille killustatus on välja lülitatud:

ping -M do -s 8972 <destination_ip>

Kaskoormuse suurus 8 972 arvestab 28baidiseid IP- ja ICMP-pealkirju. Kui ping õnnestub, toetab täielik tee MTU 9000. Kui kuvatakse "Packet needs to be fragmented but DF set" või "Message too long", on millelgi teekonnal väiksem MTU.

Et leida täpselt, kus tee katkeb:

tracepath -n <destination_ip>

See teatab maksimaalse MTU iga hüppe juures, nii et saate kindlaks teha, milline seade vajab ümberkonfigureerimist.

Läbilaskevõime mõõtmine

Kasutage iperf3, et võrrelda jõudlust enne ja pärast:

iperf3 -c <destination_ip> -t 30 -M 8960

Tehke sama test esmalt vaikimisi MTU-ga ja seejärel uuesti pärast jumbo kaadrite lubamist. Te peaksite nägema mõõdetavat läbilaskevõime paranemist ja väiksemat protsessorikasutust salvestusruumi koormuse korral.

Selleks, et kinnitada, et paketid jõuavad reaalsete ülekannete ajal tervena kohale, kontrollige vastuvõtva poole taasühendamise loendureid:

nstat -az IpReasm*

Kui loendurid jäävad nulliks, siis ei toimu killustumist.

Üldised probleemid

• MTU mittevastavus: Kõige tavalisem probleem. Iga seade teekonnal vajab sama (või kõrgemat) MTU-d. Üks lülitusport, mis on seadistatud 1500-le, rikub kõik.
• VLANi ülekoormus unustatud: VLAN-märgistus lisab 4 baiti. Kui teie VLANi liides vajab MTU-d 9000, siis seadke vanemühenduseks 90004.
• Liikmetele määratud Bond MTU: Seadistage MTU alati sidusliidesele, mitte üksikutele võrgukoodidele.
• NIC-i riistvaraline piirang: Mõne vanema võrguühendusmooduli piirväärtus on alla 9000. Kontrollimiseks käivitage ethtool -k <liides> | grep -i large.

Kokkuvõte

Jumbo raamid on lihtne viis läbilaskevõime parandamiseks ja protsessori koormuse vähendamiseks sisevõrkudes. Konfigureerimine ise on lihtne. Raske osa on veenduda, et iga seade teekonnal toetab suuremat MTU-d, mistõttu on testimine tähtsam kui konfigureerimise samm.

Kasutage jumbo raame salvestusvõrkude, VM-i migratsiooni, varukoopiate ja igasuguse suure ribalaiusega siseliikluse puhul, kus te kontrollite kogu teed. Jätke internetti suunduvad liidesed standardse 1500 baidi MTU-ga.

FDC VPS-i ja spetsiaalsete serverite infrastruktuur toetab jumbo raame privaatsetes VLANides, mistõttu sobib see hästi nende töökoormuste jaoks.