網(wǎng)絡(luò)管理員：如何讓網(wǎng)絡(luò)支持小巨人幀和巨型幀

　　在一般情況下以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀標(biāo)準(zhǔn)的最大傳輸單元為1500字節(jié)。這其中不包括以太網(wǎng)報(bào)頭14字節(jié)和CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)報(bào)尾4字節(jié)。不過(guò)在企業(yè)有些應(yīng)用中，會(huì)突破這個(gè)最大的限制。如在NTF文件傳輸應(yīng)用中就需要用到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳輸單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。此時(shí)如果企業(yè)采用的是思科系列的交換機(jī)或者路由器，就可以啟用相關(guān)的配置以支持小巨人和巨型幀。

　　一、 小巨人和巨型幀的特征及應(yīng)用場(chǎng)景

　　通產(chǎn)情況下以太網(wǎng)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，其最大的傳輸單元只有1500字節(jié)。即使加上報(bào)頭與報(bào)尾也只有1518字節(jié)。雖然在大部分的應(yīng)用中這個(gè)最大傳輸單元都已經(jīng)可以滿足了。但是隨著企業(yè)信息化應(yīng)用的復(fù)雜性逐漸增加，如多媒體的應(yīng)用、文件傳輸?shù)鹊仍絹?lái)越普遍，這個(gè)最大傳輸單元的限制已經(jīng)有點(diǎn)過(guò)時(shí)了。在最近出現(xiàn)的不少網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，都要求太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀超過(guò)這個(gè)最大傳輸單元的限制。為此就出現(xiàn)了小巨人和巨型幀。

　　小巨人幀的尺寸與標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀相比要大一點(diǎn)。一般情況下小巨人幀可以容納1600字節(jié)的各種封裝。其實(shí)小巨人幀在實(shí)際應(yīng)用中有很大的使用價(jià)值。如虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、第二層隧道協(xié)議、多協(xié)議標(biāo)簽交換等等應(yīng)用場(chǎng)景中，都可以見(jiàn)到小巨人幀的身影。

　　巨型以太網(wǎng)幀其容量比小巨人幀還要大。根據(jù)現(xiàn)在國(guó)際通行的標(biāo)準(zhǔn)，其最大的容量達(dá)到9236個(gè)字節(jié)，是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀的9倍之多。巨型幀的典型應(yīng)用就是NTF文件傳輸。如果企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備能夠支持巨型以太外網(wǎng)幀，那么可以在很大幅度上提高NTF文件傳輸系統(tǒng)的性能。因?yàn)閿?shù)據(jù)流的TCP吞吐量直接取決于數(shù)據(jù)流的幀尺寸。其實(shí)這很好理解。這個(gè)幀的大小就好像是一輛貨車(chē)的容量。如果貨車(chē)的單位載重量比較大，那么其運(yùn)輸貨物的效率就比較高。

　　隨著小巨人幀與巨型幀的應(yīng)用越來(lái)越普遍。對(duì)這些幀的支持正在逐漸成為新型網(wǎng)卡與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)功能。不過(guò)到目前為止，其還處于一個(gè)過(guò)渡的階段。在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中往往需要經(jīng)過(guò)特殊的配置，如升級(jí)網(wǎng)卡或者啟用交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的某些特性，才能夠支持小巨人幀與巨型幀。

　　二、 小巨人和巨型幀的使用限制

　　由于小巨人幀和巨型幀與以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)幀在容量上有一定的差異。為此如果要支持這種特殊的幀，或者要讓其能夠發(fā)揮最大的效益，必須要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，或者說(shuō)還需要對(duì)某些設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。具體的來(lái)說(shuō)，其在使用上具有如下的限制。

　　限制1：必須源接口與目標(biāo)接口都支持這個(gè)小巨人幀和巨型幀。

　　交換機(jī)在傳輸數(shù)據(jù)幀的時(shí)候，必定會(huì)需要用到兩個(gè)接口，源接口與目標(biāo)接口。在技術(shù)上，要求源接口與目標(biāo)接口都必須支持小巨人幀和巨型幀。如果負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)小巨人幀和巨型幀的源接口支持，而相同局域網(wǎng)中的交換機(jī)上的目標(biāo)端口如果不支持的話，那么這個(gè)目標(biāo)交換機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)小巨人幀和巨型幀，而是直接丟棄掉。這主要是因?yàn)榻粨Q機(jī)制能夠從外出接口發(fā)送特定大小的數(shù)據(jù)幀。所以為了能夠正確的轉(zhuǎn)發(fā)這些小巨人和巨型幀，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要注意，相同的局域網(wǎng)或者虛擬局域網(wǎng)內(nèi)部通信的所有接口都必須啟用小巨人幀和巨型幀的支持特性。否則的話，就可能會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)幀丟失的現(xiàn)象。而且這個(gè)故障比較隱蔽，后續(xù)排查故障的時(shí)候很難發(fā)現(xiàn)。

　　限制2：路由器上必須配置能夠接受巨型幀。

　　如果小巨人幀與巨型幀還需要通過(guò)路由器來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)與路由，即巨型幀需要在不同的局域網(wǎng)或者虛擬局域網(wǎng)之間進(jìn)行路由(如某些企業(yè)處于安全的考慮在企業(yè)內(nèi)部設(shè)置若干個(gè)虛擬局域網(wǎng))，那么就要求連接這幾個(gè)虛擬局域網(wǎng)的路由器能夠接受這個(gè)巨型幀�；蛘哒f(shuō)能夠在不支持巨型幀的外出接口上對(duì)幀進(jìn)行分段。注意這跟交換機(jī)的要求不同。對(duì)于交換機(jī)來(lái)說(shuō)，必須要要求外出接口也能夠支持巨型幀。而對(duì)于路由器來(lái)說(shuō)，沒(méi)有這么嚴(yán)格的要求。允許其不支持巨型幀，但是其必須可以對(duì)巨型幀進(jìn)行分段處理。不過(guò)需要注意的是，如果對(duì)巨型幀進(jìn)行分段處理，那么在路由器轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中就無(wú)法享受到巨型幀帶來(lái)的好處。

　　限制3：對(duì)于巨型幀的支持還不是思科交換機(jī)的普遍特性。

　　思科交換機(jī)有很多的系列，基本上可以支持各種場(chǎng)合的應(yīng)用。不過(guò)在這里需要注意的壞死，并不是所有的思科交換機(jī)都能夠支持巨型幀。特別是比較早期的2940等系列的交換機(jī)，就無(wú)法支持巨型幀。另外某些系列的交換機(jī)，可能只有特定型號(hào)的交換機(jī)才支持這個(gè)特性�；蛘哒f(shuō)可能只支持小巨人幀而無(wú)法支持巨型幀。如對(duì)于2950或者2955系列的交換機(jī)，只有特定型號(hào)的交換機(jī)才支持小巨人幀。而這個(gè)系列的所有交換機(jī)都無(wú)法支持巨人型幀。為此網(wǎng)絡(luò)管理員在選購(gòu)交換機(jī)的時(shí)候，就需要特別的注意。如果企業(yè)現(xiàn)在或者未來(lái)有巨人型幀應(yīng)用需求的話，那么在購(gòu)買(mǎi)交換機(jī)的時(shí)候最好一步到位。

　　另外為了讓巨型幀發(fā)揮最大的效益，有時(shí)候?qū)τ诜��?wù)器的網(wǎng)卡也有比較嚴(yán)格的要求，即要求其能夠發(fā)送或者接收巨型幀。在升級(jí)的過(guò)程中，可能需要企業(yè)支付一定的成本。如果網(wǎng)絡(luò)管理員評(píng)估這個(gè)投資是值得的，即升級(jí)后帶來(lái)的收益比投資要大，那么這個(gè)升級(jí)還是必須的。

　　三、 在思科交換機(jī)上啟用小巨人幀與巨型幀的支持特性

　　在思科交換機(jī)上要啟用對(duì)小巨人幀與巨型幀的支持，主要是通過(guò)mtu命令。如需要在基于IOS軟件的交換機(jī)上配置小巨人幀的支持特性，可以通過(guò)使用命令system mut size來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，如果在具有硬件支持的情況下，還可以在系統(tǒng)中的所有接口上配置MTU尺寸。如此的話，就不用一個(gè)個(gè)接口去配置。不過(guò)這里需要注意的是，在接口級(jí)別的設(shè)置會(huì)覆蓋全局的MTU設(shè)置。也就是說(shuō)，如果即在全局進(jìn)行設(shè)置，又在接口層面進(jìn)行設(shè)置，那么接口級(jí)別的設(shè)置優(yōu)先性要比全局級(jí)別要高。

　　另外，如果需要啟用巨型幀支持的話，可以使用命令mut 9198來(lái)實(shí)現(xiàn)�？梢钥闯鰡⒂眯【奕藥�與巨型幀特性的命令有所不同。這要引起網(wǎng)絡(luò)管理員的注意。一般情況下，不要盲目的啟用這兩個(gè)特性。只有在充分需要的情況下，才啟用。同時(shí)需要保證所有相關(guān)的交換機(jī)接口都開(kāi)啟了這個(gè)特性。

　　總之采用小巨人幀或者巨型幀主要的目的就是為了提高數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)男�率。不過(guò)并不是所有的應(yīng)用都能夠從中獲得收益。一般情況下，只有在一些特殊的應(yīng)用中，如VPN、 NFS等等應(yīng)用中才需要使用。在這些應(yīng)用中使用這些特殊的幀，可以提高TCP吞吐量，提高應(yīng)用的性能。不過(guò)需要注意的是，在路由器轉(zhuǎn)發(fā)巨型幀的過(guò)程中，如果對(duì)巨型幀進(jìn)行分段傳送，那么反而會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的性能。故在需要使用巨型幀的場(chǎng)合中，最好不要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段。也就是說(shuō)不需要路由器在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行分段處理，或者說(shuō)不要將巨型幀數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到不支持巨型幀的接口上。否則的話，會(huì)降低采用巨型幀所能夠帶來(lái)的收益。