巨型帧(Jumbo Frames)
功能介绍
Jumbo Frame,即巨型帧,是指有效负载超过IEEE 802.3标准所限制的1500字节的以太网帧,增大的有效载荷百分比有助于提高链路利用率,获得更好的网络性能。开启巨型帧后,BCC的相关实例可以支持8500 MTU。Jumbo Frame具有以下优势:
- 增大吞吐,提高数据传递效率。Jumbo Frame帧对比非Jumbo帧由于有效数据负载增大,能够增大吞吐的同时减少了帧总量开销,数据传输效率会得到提高。
-
降低资源开销。Jumbo Frame 对比非Jumbo帧传递同样带宽数据所需帧数开销减少,所以收、发端CPU使用率(中断处理、协议栈处理以及用户态进程处理)也可有效降低。
MTU:网络最大传输单元(Maximum Transmission Unit),决定了网络上单次可传输数据包的最大尺寸,包含IP数据包头和载荷,不包含以太网头部。理论上MTU越大,可在单个数据包中传递的数据越多,网络通信越高效。
支持机型
当前所有BCC实例都支持1500 MTU。从第七代Intel实例规格(即Intel® Xeon® Emerald Rapids平台)以及第三代AMD(AMD EPYC™ Genoa)开始,大部分公开实例规格都默认支持Jumbo帧能力,即可直接配置8500 MTU用于改善网络性能。当前百度智能云BCC可支持Jumbo Frame能力的实例包括:
规格族 | 规格 |
---|---|
ca3 | ebc.ca3.c384m768 |
g7 | ebc.g7.c208m1024 |
l8 | ebc.l8.c192m768.4d |
lgn7e | ebc.lgn7e.c208m2048.8h20-141g.4d |
lgn7ec | ebc.lgn7ec.c208m2048.8h20-141g.4d |
lnkl7tc | ebc.lnkl7tc.c208m2048.8p800.4d |
lsa4 | ebc.lsa4.c256m1152.1d |
lsgn7e | ebc.lsgn7e.c208m2048.8h20-141g.4d |
nih7 | ebc.nih7.c208m1024.8hl225d |
lgn7s | ehc.lgn7s.c208m1024.8l20.4re.4d |
lgn7t | ehc.lgn7t.c208m2048.8h20.8re.4d |
la3 | ebc.la3.c384m1536.4d |
lgn7t | ebc.lgn7t.c208m2048.8h20.4d |
lgn7e | ehc.lgn7e.c208m2048.8h20-141g.8re.4d |
lgn7sne | ehc.lgn7sne.c208m1024.8l20.4re.4d |
lgn7tne | ehc.lgn7tne.c208m2048.8h20.4re.4d |
lnkl7kt | ehc.lnkl7kt.c208m2048.8p800.4re.4d |
lnkl7t | ehc.lnkl7t.c208m2048.8p800.4re.4d |
d7 | ebc.d7.c208m1024.12d |
l7 | ebc.l7.c208m1024.2d ebc.l7.c208m1024.4d |
la3 | ebc.la3.c384m1536.16d ebc.la3.c384m1536.1d.c ebc.la3.c384m1536.2d ebc.la3.c384m1536.4d |
lgn7t | ebc.lgn7t.c208m2048.8h20.4d |
lgna3s | ebc.lgna3s.c384m1536.8l20.2d |
lsa3b | ebc.lsa3b.c384m1536.2d |
lsa3bc | ebc.lsa3bc.c384m1536.16d |
gn7s | ebc.gn7s.c208m1024.8l20 |
lsgna3s | ebc.lsgna3s.c384m1536.8l20.2d |
lgn7e | ehc.lgn7e.c208m2048.8h20-141g.8re.4d |
lgn7sne | ehc.lgn7sne.c208m1024.8l20.4re.4d |
lgn7tne | ehc.lgn7tne.c208m2048.8h20.4re.4d |
lnkl7kt | ehc.lnkl7kt.c208m2048.8p800.4re.4d |
lnkl7t | ehc.lnkl7t.c208m2048.8p800.4re.4d |
有关实例规格族的更多网络参数信息,请参见实例规格族中具体实例规格的网络参数部分。
使用场景
巨型帧(Jumbo Frames)主要应用于需要高吞吐量、低延迟的大规模数据传输场景,其核心优势在于通过增大单帧有效载荷(通常为9000字节),减少协议封装开销和CPU中断次数,从而显著提升网络传输效率。以下是其常用场景及具体价值体现:
️一、数据中心内部通信
在分布式架构中,服务器间需频繁传输海量数据(如大数据分析、数据库同步),启用巨型帧可降低帧处理频率,提升节点间通信吞吐量,加速数据处理流程。
二、存储区域网络(SAN)
存储备份与恢复操作涉及大块数据迁移,巨型帧通过减少帧头部开销,优化存储网络带宽利用率,显著缩短备份时间窗口。
三、虚拟机热迁移
虚拟机跨物理机迁移时需复制完整内存状态,巨型帧减少传输帧数,降低迁移过程网络延时。
四、高性能计算(HPC)
科学计算、工程仿真等任务依赖高速节点通信,巨型帧提升千兆/万兆以太网有效带宽,减少计算任务等待时间
五、视频流与多媒体传输
实时视频流、云渲染等业务需稳定高带宽,巨型帧降低传输抖动和时延,改善实时性体验(如减少视频通信卡顿)。
使用限制
巨型帧技术虽然在部分使用场景中可以带来显著的性能提升,但也存在一些潜在的问题,如兼容性问题、可能增加的网络延迟等。
* 设备兼容性:需要确保所有网络设备(包括交换机、路由器、网卡等)的MTU都支持巨型帧的大小(8500),以免因数据包被丢弃或分片导致网络性能下降。
* 协议支持:确保上层协议(如TCP/IP)能够适应巨型帧的使用。例如,TCP的MSS(最大段大小)需要相应调整以避免不必要的数据分片。在非TCP场景下,比如使用UDP、ICMP或其他非连接导向的协议时,如果没有相应的协议层或应用层对巨型帧的支持和优化,可能无法充分利用巨型帧带来的好处,甚至可能因为不当的使用导致数据包丢失或应用程序错误。
* 抢占带宽:由于Jumbo帧的负载更大,对于总体带宽占用的占比会较大,如果Jumbo帧流量与非Jumbo帧流量未设置良好的隔离,Jumbo帧会抢占普通帧的带宽。
* 纠错要求高:普通帧的出错或者丢包需重传的数据量对比Jumbo帧会更小,而更大的包意味着更大的纠错要求和重传带宽占用。
* 需确认关联产品能力:在和其他云产品结合使用时候,巨型帧受其他云产品支持的MTU的限制,可能在南北向链接存在连通性或性能问题,因此希望用户在正式使用相关能力之前,能够在灰度环境进行充分的测试、规划,保证整体网络方案能够正常运行:
使用非TCP(UDP/ICMP)的巨型帧访问云服务或者目的主机使用负载均衡产品时,可能由于分片报文无法被负载均衡器正常转发而丢弃,造成网络不通的风险。
使用非TCP(UDP/ICMP)的巨型帧在MTU不匹配的场景下进行通信时,可能因为分片而导致网络性能下降。
使用流程
使用前确认
如果您需要给您的实例开启Jumbo Frame,请先确认您所选择或使用的实例规格能够支持Jumbo Frame能力。
如何开启/关闭
实例创建时开启/关闭
在实例创建页,选择支持巨型帧的实例规格时,可选择开启、关闭巨型帧。
实例运行中开启/关闭
实例创建完成后,在BCC实例操作列开启、关闭巨型帧。
使用API开启/关闭
- 针对重新创建的实例:您可以调用instanceBySpec,设置参数EnableJumboFrame为true、false,实现开启、关闭巨型帧
- 针对使用中的实例:您可以调用modifyAttribute,设置参数EnableJumboFrame为true、false,实现开启、关闭巨型帧
- SDK支持:Java SDK、Python-SDK、Python3-SDK
资源互访的MTU限制
目的资源 | 允许的最大MTU |
---|---|
“同VPC内”或“同区域对等连接的VPC内”开启巨型帧的BCC/EBC实例 | 8500 |
“同VPC内”或“同区域对等连接的VPC内”未开启巨型帧的BCC/EBC实例 | 1500 |
“通过云智能网CSN实现互通的VPC内”任意BCC/EBC实例 | 1500 |
“通过专线连接的线下IDC内”的计算资源 | 1500 |
“通过EIP访问”的外部计算资源 | 1500 |