第4章 大量の連続したデータストリームのスループットの向上

IEEE 802.3 標準によれば、仮想ローカルエリアネットワーク (VLAN) タグのないデフォルトのイーサネットフレームの最大サイズは 1518 バイトです。これらの各フレームには 18 バイトのヘッダーが含まれて、ペイロード用に 1500 バイトが残されます。したがって、サーバーがネットワーク経由で送信するデータの 1500 バイトごとに、18 バイト (1.2%) のイーサネットフレームヘッダーがオーバーヘッドとなって送信されます。レイヤー 3 およびレイヤー 4 プロトコルのヘッダーにより、パケットあたりのオーバーヘッドがさらに増加します。

ネットワーク上のホストが、多数の連続したデータストリーム (バックアップサーバーや多数の巨大なファイルをホストするファイルサーバーなど) を頻繁に送信する場合は、オーバーヘッドを節約するためにジャンボフレームの採用を検討してください。ジャンボフレームは、標準のイーサネットペイロードサイズである 1500 バイトよりも大きな最大伝送単位 (MTU) を持つ非標準フレームです。たとえば、最大許容 MTU が 9000 バイトのペイロードでジャンボフレームを設定すると、各フレームのオーバーヘッドは 0.2% に減少します。

ネットワークとサービスによっては、クラスターのストレージバックエンドなど、ネットワークの特定の部分でのみジャンボフレームを有効にすることが有益な場合があります。これにより、パケットの断片化が回避されます。

4.1. ジャンボフレームを設定する前の考慮事項

リンクのコピー

ネットワーク内のハードウェア、アプリケーション、サービスに応じて、ジャンボフレームはさまざまな影響を与える可能性があります。ジャンボフレームを有効にすることがシナリオにメリットをもたらすかどうかを慎重に考慮して決定してください。

ジャンボフレームの前提条件:

伝送パス上のすべてのネットワークデバイスはジャンボフレームをサポートし、同じ最大伝送単位 (MTU) サイズを使用する必要があります。逆の場合は、次の問題に直面する可能性があります。

• ドロップされたパケット
• 断片化されたパケットが原因の遅延が大きい
• 断片化によるパケットロスのリスクの増加。たとえば、ルーターが 1 つの 9000 バイトフレームを 6 つの 1500 バイトフレームに分割し、それらの 1500 バイトフレームのいずれかが失われた場合、フレーム全体は再設定できないため失われます。

次の図では、ネットワーク A のホストがネットワーク C のホストにパケットを送信する場合、3 つのサブネット内のすべてのホストが同じ MTU を使用する必要があります。

ジャンボフレームの利点:

• より高いスループット: 各フレームにはより多くのユーザーデータが含まれますが、プロトコルオーバーヘッドは固定されています。
• CPU 使用率の低下: ジャンボフレームにより発生する割り込みが少なくなるため、CPU サイクルが節約されます。

ジャンボフレームの欠点:

• 遅延が大きい: フレームが大きいと、後続のパケットが遅延します。
• メモリーバッファーの使用量の増加: フレームが大きくなると、バッファーキューメモリーがより早くいっぱいになる可能性があります。