MTU
Первым делом, конечно, необходимо разобраться в MTU, о котором наслышаны уже почти все, кто когда-либо сталкивался с Интернетом. MTU — Maximum Transmission Unit.
В реестре он задается таким образом:
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ Services\Class \NetTrans\000x "MaxMTU"="1500"
Это максимальный размер пакета данных, который может быть передан за один физический кадр по протоколу TCP/IP. Дело в том, что данные от компьютера к компьютеру в Интернете идут не сплошным потоком, а этими самыми кадрами. Кадр — это пакет определенного размера. Казалось бы, все очень просто, но нет. Самым оптимальным вариантом был бы следующий. Предположим, что все компании, в той или иной мере связанные с Интернетом, договорились о едином стандарте (размере) этих пакетов, то можно было бы по максимуму использовать каналы связи, отсутствовал бы так называемый "пакетный" мусор.
К сожалению, это невозможно. Еще одна проблема состоит в том, что при установке соединения два компьютера должны согласовать размер пакетов, но еще и по пути следования их размеры могут меняться, т. к. кадр на пути к месту назначения преодолевает целый ряд промежуточных серверов и маршрутизаторов, настройки MTU которых могут быть совершенно различными. Следовательно, чем больше пакет, тем больше вероятность того, что он по пути следования будет разбит и заполнен "мусором".
Так, если ваш провайдер имеет установки MTU=576, а у вас в Windows задано MTU=1500, то каждый ваш пакет будет им разбиваться на три по 576 байт: 576+576+576=1728 — т. е. 228 байт балласта будут добавляться к каждому вашему пакету. Но даже если провайдер тоже поставил у себя MTU=1500, то при связи с удаленным сервером вполне может попасться маршрутизатор с меньшим значением MTU, и пакеты опять-таки будут фрагментироваться, замедляя передачу данных.
В Microsoft Windows есть функция автоматического определения MTU. Она включена по умолчанию и несколько спасает ситуацию. Но есть и минус: процедура вычисления MTU для каждого соединения требует немало времени, что чуть тормозит работу при прокачке небольших файлов и веб-серфинге.
Да и в случае несогласования ваших параметров c параметрами интернет-провайдера эта функция вряд ли вам поможет. Конечно, существуют некие более или менее общепринятые стандарты для данного параметра: так, например, для Ethernet MTU равен 1500 байт, для SLIP — 1006, для РРРоЕ -1492, для РРР (т. е. модемной связи с Интернетом) — 576.
На деле ваш интернет-провайдер мог выставить любые другие значения по своему усмотрению. В результате чего отправляются либо совсем маленькие кадры, которые не позволяют в полной мере загрузить канал связи, либо слишком большие, которые интернет-провайдер разбивает на меньшие. Тем самым ухудшается качество связи, скорость работы во Всемирной паутине.
На самом деле каждый пакет состоит еще из нескольких сегментов. Это заголовки и фактические данные. Та часть, где содержатся только фактические данные, называется MSS или Maximum Segment Size, что является еше одним параметром протокола TCP/IP, определяющим самый большой сегмент, теперь уже данных, передаваемых в единицу времени. В действительности MTU состоит из MSS и заголовков TCP/IP.
В реестре MSS задается так:
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ Services\VxD\MSTCP "DefaultMSS"="Bame число"
Заголовок также имеет стандартный размер — 40 байт. 20 байт под IP и 20 байт под TCP. Следовательно, размер MSS составляет разность MTU и заголовка, т. е. 40 байт. Вот почему в определении оптимального размера MTU есть некоторые тонкости.
Для примера, стоит изучить передачу данных при разном размере MTU по широкополосной линии Т1 (пропускная способность- 1544000 бит/с), используя следующую формулу:
[(MSS + заголовок) х 8 бит/байт] / [1 544 000 бит/с] = задержка на один хоп (т. е. на каждый компьютер в Сети по пути нашего пакета).
Используя в этой формуле разные величины MTU, мы можем вычислить задержку одного пакета. Если MTU=1500, тогда
задержка = (1460+40) х 8/1 544 000 = 7,772 мс.
Если же MTU=576, то
задержка = (536+40) х 8/1 544 000 = 2,984 мс.
Предположим, что по пути пакета встречается 10 серверов, тогда при MTU=1500 получим задержку 77,72 мс, а при MTU=576 — 29,84 мс — разница весьма заметна.
Поэтому, очевидно, что пакеты меньшего размера будут передаваться быстрее из-за небольшой пропускной способности линии. Однако не все так просто. Используя ту же формулу, давайте посчитаем, за какой промежуток времени будет передан файл размером 1 Мбайт по той же широкополосной линии Т1. Один мегабайт равен 1024 Кбайт или 1 048 576 байт. Если MTU = 1500, то, как мы выяснили, задержка на один хоп составит 7,772 мс.
1 Мбайт/MSS = 1 048 576/1460 = 718,2, т. е. всего требуется 719 эффективных пакетов, чтобы передать 1 мегабайт данных. Далее, умножаем 719 пакетов на 7,772 мс, получаем 5588,083 мс, или 5,588 секунд задержки на один хоп. Если же мы передаем свой файл через 10 хопов, что встречается чаще, чем один, то получаем 55,88 сек — это время, которое мы (вернее, поставщик услуг, доступа в Интернет, имеющий линию Т1) потратим на передачу файла в 1 Мбайт при идеальной связи. Если же MTU=576, то: 1 Мбайт/MSS = = 1 048 576/536 = 1956,300, т. е. при таком MTU нужно 1957 пакетов, чтобы передать 1 Мбайт.
Далее, умножаем количество пакетов на задержку каждого из них: 1957 х 2,984 = 5840,580 мс, или 5,841 секунды на один хоп. Ну и соответственно на 10 хопов придется 58,41 сек. Как видим, из-за того, что при использовании больших пакетов передается меньше заголовков, реальная скорость передачи файла получается выше.
Для того чтобы передать 1 мегабайт при использовании MTU = 1500, нужно переслать "довесок" заголовков из 28 760 байт, тогда как при использовании MTU = 576 получаем аж 1957x40 = 78 280 байт, т. е. дополнительные 49 520 байт заголовков на каждый мегабайт полезной информации. Для нашей 10-хоповой передачи это выливается в лишних 2,52 секунды при передаче каждого мегабайта даже при сверхбыстрой связи.
Эта разница, возможно, будет еще немного выше на практике, т. к. современные реализации TCP/IP стремятся использовать еще большие заголовки (например, дополнительные 12 байтов заголовка для отметок времени). Если же провести аналогичные расчеты для связи по модему на скорости 33 600 Кбит/с, то получим, что на передачу мегабайта информации на расстояние одного хопа^, т.
е. непосредственно вашему провайдеру, будет потрачено в идеале 256 секунд при MTU=1500 и 268 секунд при MTU=576.
Разница на одном переходе 12 секунд или около 4,5%! Но не следует забывать, что эти цифры получатся при условии отсутствия фрагментации пакетов, т. е. если у вашего провайдера MTU=1500. Если же это не так, то, разумеется, больший, чем нужно, пакет будет фрагментироваться — разбиваться на несколько пакетов и даже разбавляться "воздухом", и связь ухудшится на 10—50%.
Таким образом, логично считать, что большие пакеты в итоге все-таки предпочтительнее. И если ваш провайдер настроил свои серверы и маршрутизаторы на большие пакеты, то надо стремиться использовать это на всю катушку, но не забывать и о том, что в Интернете встречаются серверы с MTU=576 (об этом чуть ниже мы еще поговорим). Тем не менее, если чистая производительность не является окончательной целью, то меньшие пакеты будут более "быстрыми", поскольку они требуют меньше времени для своих путешествий по Сети.
Этот эффект может перевешивать все другие достоинства больших пакетов в некоторых интернет-приложениях и онлайновых играх за счет уменьшения времени отклика удаленного сервера при передаче небольших объемов информации.
В Интернете по пути следования ваших пакетов, вероятно, встретятся самые разные серверы с самыми разными настройками, но для начала все-таки желательно определить наилучшее значение MTU при связи только с вашим провайдером, поскольку именно оно может оказать решающее значение при оптимизации вашего доступа в Сеть.
В Windows 95 разработчиками по умолчанию было выбрано MTU=1500, что якобы не соответствует оптимальному для модемного соединения значению, которое всеми считается равным 576. В Windows 98 корпорация Microsoft уже исправила этот недостаток, и теперь по умолчанию при соединениях ниже 128 килобит в секунду мы имеем МТU=576, что вроде бы должно чаще оказываться наилучшим вариантом. Попробуем разобраться, так ли оно на самом деле.
Итак, есть несколько способов определить значение MTU, оптимальное для связи с вашим интернет-провайдером.
На вкладке Общие (General) открывшегося окна нажмите кнопку Настройка (Settings) возле строки с названием вашего модема. В диалоговом окне Свойства: тип модема (Properties: Modem Type) выберите вкладку Параметры (Options), где установите флажок Открыть окно терминала после набора номера (Show terminal window after connection). Теперь соединяйтесь с провайдером и при появлении окна терминала вводите вручную имя пользователя и пароль по соответствующим запросам. Если после этого вы увидите что-то типа "Entering PPP mode. Your IP address is xxx.xxx.xxx.xxx. MaxMTU is 1524", то вам повезло — вы получили MTU провайдера. Но и тут нелишним будет проверить это значение лично.
Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий