A performance da rede é fundamental para servidores Bare Metal Cloud (BMC). Garantir transferências de dados rápidas e eficientes é crucial para a utilização otimizada dos recursos e para uma comunicação sem falhas. Conheça agora os conceitos de Maximum Transmission Unit (MTU) e jumbo frames e descubra como podem transformar a eficiência da sua rede.
O Que São Jumbo Frames e MTU e Por Que São Importantes?
O Maximum Transmission Unit (MTU) define o maior tamanho de pacote de dados (em bytes) que pode ser transmitido através de uma rede sem necessidade de fragmentação. O pacote inclui a carga útil (dados) e o cabeçalho IP associado ao protocolo. Ajustar o MTU é vital para maximizar a performance e o tempo de resposta da sua rede.
Impacto dos Tamanhos de MTU na Performance da Rede
- MTU Menor: A sobrecarga relativa é alta em comparação com a carga útil. Isso resulta em mais pacotes para transmitir dados, maior processamento e atrasos na rede.
- MTU Maior: A sobrecarga relativa é pequena em comparação com a carga útil. Melhora a performance ao enviar mais dados por pacote e processar menos cabeçalhos.
Valores Típicos de MTU
Aqui estão os valores MTU típicos para diferentes tipos de redes:
| Tipo de Rede | Tamanho do MTU (bytes) |
|---|---|
| Ethernet (padrão) | 1500 |
| Ethernet (jumbo frames) | 9000 |
| PPPoE (Ponto-a-Ponto sobre Ethernet) | 1492 |
| FDDI (Interface de Dados Distribuídos em Fibra) | 4352 |
| Token Ring | 4096 |
| ATM (Modo de Transferência Assíncrona) | 9180 |
Efeitos da Fragmentação
Se um pacote ultrapassa o tamanho MTU da rede, ele é fragmentado em pacotes IP menores. A fragmentação pode causar:
- Degradação da Performance: Fragmentação aumenta atrasos e requer mais processamento, diminuindo a eficiência da rede.
- Perda de Dados: Se um fragmento se perde, o pacote inteiro deve ser retransmitido, tornando a transmissão de dados ineficiente.
- Aumento da Sobrecarga: Pacotes fragmentados incluem cabeçalhos adicionais para cada fragmento, reduzindo a eficiência da transmissão de dados.
IPv6 não permite fragmentação e dispositivos na camada 2 (camada de enlace de dados) descartam quadros maiores que o MTU. Em contraste, o IPv4 permite fragmentação na camada 3 (rede). Se o cabeçalho IP tiver a flag ‘Don’t fragment’ (DF), o pacote é descartado em vez de ser fragmentado.
O Que São Jumbo Frames e Como Podem Beneficiar a Sua Rede?
Os jumbo frames são quadros Ethernet com um tamanho de MTU superior a 1500 bytes, podendo chegar até 9000 bytes. Eles são ideais para:
- Redes de Armazenamento (SANs): Reduzem a sobrecarga ao transferir grandes blocos de dados entre servidores e arrays de armazenamento.
- Computação de Alta Performance (HPC): Melhoram a latência da rede e reduzem o número de quadros transferidos em clusters que lidam com grandes conjuntos de dados.
- Virtualização: Beneficiam a comunicação entre máquinas virtuais (VMs) e a migração de VMs, reduzindo a sobrecarga na rede.
- Centros de Dados: Melhoram a eficiência da rede e reduzem o processamento de sobrecarga em ambientes de alta velocidade.
- Backup e Replicação: Aumentam a velocidade de transferência ao reduzir a quantidade de quadros necessários para grandes arquivos e conjuntos de dados.
Compatibilidade com Jumbo Frames
Para utilizar jumbo frames, toda a estrutura da rede deve ser compatível, incluindo adaptadores, switches e roteadores. Dispositivos que não suportam jumbo frames podem causar problemas de compatibilidade e degradação na performance. A maioria dos controladores de interface de rede modernos (NICs), switches, roteadores e sistemas operacionais oferecem suporte para jumbo frames, mas pode ser necessário ajustar manualmente a configuração para garantir a compatibilidade em toda a rede.
Configuração do MTU no Bare Metal Cloud
As instâncias Bare Metal Cloud (BMC) do phoenixNAP utilizam jumbo frames como valor de MTU padrão para redes públicas e privadas, alinhando-se às necessidades e usos dos servidores BMC para uma maior eficiência da rede e otimização da performance.
Se o uso de um BMC não for viável, um desktop convencional também pode ser configurado para utilizar jumbo frames, mas a configuração será diferente e pode não oferecer o mesmo nível de desempenho e escalabilidade que um BMC.
Configurações Recomendadas pelo phoenixNAP
- Redes Públicas: Recomendamos um MTU de 1500 bytes para a interface pública do servidor. Embora o BMC suporte um MTU de 9000, não é aconselhável utilizar este valor para redes públicas externas a menos que a descoberta de MTU de caminho esteja ativada.
- Redes Backend: Um MTU de 9000 bytes é recomendado para a interface VLAN backend do servidor. A decisão pode variar se um dispositivo de gateway, como o Netris, for utilizado.
Como Verificar e Ajustar o MTU
Linux Server
- Acesse o servidor Linux via SSH e execute o seguinte comando no terminal:
ip a | grep mtuEste comando mostra todas as interfaces de rede conhecidas, e o comando grep destaca o campo MTU. Os valores MTU atuais estão configurados para jumbo frames.
- Para alterar o MTU para um valor diferente, execute:
sudo ip link set dev [interface] mtu [valor]Substitua [interface] pelo nome da interface e [valor] pelo novo valor de MTU. A alteração não persiste após o reinício.
- Para tornar a mudança permanente, edite o seguinte ficheiro de configuração usando um editor de texto como o Vi:
sudo vi /etc/cloud/cloud.cfg.d/50-curtin-networking.cfg- Localize a interface pelo VLAN ID e ajuste o valor do MTU.
- Salve as alterações e reinicie o sistema.
Conclusão
Este guia detalhou os conceitos de MTU e jumbo frames e o impacto na rede dos servidores BMC. Continuar a testar e monitorizar a interface de rede para problemas de compatibilidade e degradação da performance é essencial. Ajustar o MTU de forma apropriada pode minimizar a fragmentação e melhorar significativamente a performance da rede.
