Elastic Compute Service：Frame jumbo

Apa itu frame jumbo

Frame jumbo adalah frame Ethernet dengan muatan yang melebihi batas 1.500 byte yang ditetapkan oleh standar IEEE 802.3. Alibaba Cloud mendukung frame jumbo dengan muatan hingga 8.500 byte.

Tipe instans yang mendukung frame jumbo

Keluarga instans berikut mendukung frame jumbo:

Untuk informasi selengkapnya tentang parameter jaringan keluarga instans, lihat bagian Jaringan untuk tipe instans tertentu di Keluarga instans.

Instans dari keluarga instans g8i, c8i, r8i, c8ine, g8ine, dan keluarga instans generasi ke-9 atau lebih baru mendukung frame jumbo secara default.

Anda juga dapat memanggil operasi DescribeInstanceTypes untuk menanyakan apakah suatu tipe instans mendukung frame jumbo. Jika nilai parameter JumboFrameSupport adalah true, maka tipe instans tersebut mendukung frame jumbo. Jika nilainya false, tipe instans tersebut tidak mendukung frame jumbo.

Dampak frame jumbo terhadap kinerja jaringan

• Meningkatkan throughput jaringan: Frame jumbo mendukung paket yang lebih besar daripada ukuran frame Ethernet standar 1.500 byte. Hal ini memungkinkan lebih banyak data dikirim dalam satu transmisi, sehingga mengurangi jumlah total paket dan meningkatkan throughput jaringan.

• Mengurangi beban CPU: Lebih sedikit frame yang diproses berarti CPU menangani lebih sedikit interupsi jaringan dan tugas reassembly paket. Hal ini mengurangi beban CPU dan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan.

• Memperbaiki waktu pemrosesan jaringan aplikasi: Dengan mengurangi jumlah frame yang diperlukan untuk transfer data, frame jumbo dapat menurunkan waktu yang dihabiskan aplikasi untuk pemrosesan dan transmisi jaringan. Hal ini sangat penting untuk aplikasi yang memerlukan bandwidth besar dan bersifat intensif data, seperti komputasi kinerja tinggi (HPC), transfer data besar, dan jaringan area penyimpanan.

• Meningkatkan efisiensi untuk transfer blok data besar: Untuk aplikasi yang perlu mentransfer sejumlah besar data kontinu, seperti pencadangan database, transfer file skala besar, dan layanan streaming video, frame jumbo dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi transfer.

Skenario umum

Frame jumbo dapat meningkatkan kinerja jaringan dalam skenario layanan cloud, terutama untuk aplikasi yang menangani transfer data dalam jumlah besar. Berikut ini adalah skenario umum penggunaan frame jumbo di cloud:

• Komunikasi internal pusat data: Di pusat data cloud, frame jumbo dapat meningkatkan efisiensi transfer data antar server, terutama selama analitik data besar, sinkronisasi database, atau komputasi terdistribusi.

• Jaringan Area Penyimpanan (SAN): Di lingkungan cloud, SAN menghubungkan server dan perangkat penyimpanan. Penggunaan frame jumbo dapat mengurangi waktu dan overhead transfer data, yang meningkatkan efisiensi pencadangan dan pemulihan data.

• Migrasi mesin virtual: Di lingkungan cloud, mesin virtual mungkin perlu dimigrasikan antar server fisik. Frame jumbo dapat mengurangi waktu jaringan selama migrasi dan mempercepat proses tersebut.

• Komputasi kinerja tinggi (HPC): Saat Anda melakukan tugas HPC, seperti komputasi ilmiah atau simulasi rekayasa di cloud, frame jumbo dapat meningkatkan laju transfer data dan mengurangi waktu penyelesaian tugas.

• Streaming video dan transfer multimedia: Server cloud mungkin perlu memproses transfer konten video dan multimedia dalam jumlah besar. Frame jumbo dapat meningkatkan bandwidth dan efisiensi transfer untuk memberikan pengalaman pengguna yang lebih lancar.

Frame jumbo dan MTU

Unit transmisi maksimum (MTU) dari koneksi jaringan adalah ukuran paket terbesar yang dapat ditransmisikan tanpa fragmentasi melalui koneksi tersebut. Ukuran MTU mencakup ukuran header IP dan muatan, tetapi tidak termasuk ukuran header Ethernet. MTU yang lebih besar memungkinkan satu paket membawa lebih banyak data. Untuk informasi selengkapnya, lihat MTU.

Frame jumbo merupakan kasus khusus dari MTU. Frame jumbo adalah frame data yang dapat dikirim melalui antarmuka jaringan yang dikonfigurasi dengan nilai MTU lebih besar dari standar Ethernet tradisional yaitu 1.500 byte. Biasanya, ketika Anda mengaktifkan frame jumbo untuk instance ECS, MTU dari antarmuka jaringan yang sesuai diatur menjadi 8.500 byte.

Poin yang perlu diperhatikan saat menggunakan frame jumbo

Frame jumbo dapat secara signifikan meningkatkan kinerja dalam beberapa skenario. Namun, frame jumbo juga dapat menyebabkan masalah potensial, seperti masalah kompatibilitas dan peningkatan latensi jaringan. Sebelum mengaktifkan frame jumbo, lakukan pengujian dan perencanaan menyeluruh untuk memastikan jaringan Anda berjalan secara stabil dan efisien.

• Kompatibilitas perangkat: Pastikan semua perangkat jaringan, termasuk switch, router, dan network interface card (NIC), mendukung frame jumbo. MTU yang ditentukan pada semua perangkat jaringan harus lebih besar dari atau sama dengan ukuran frame jumbo. Jika tidak, paket mungkin dibuang atau difragmentasi, yang dapat menurunkan kinerja jaringan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Dampak MTU terhadap kinerja jaringan.

• Dukungan protokol: Pastikan protokol lapisan atas, seperti TCP/IP, mendukung frame jumbo. Misalnya, untuk mencegah fragmentasi data yang tidak perlu, Anda dapat mengubah ukuran segmen maksimum TCP (MSS) agar mendukung frame jumbo. Untuk informasi selengkapnya, lihat MTU.

  Penting

  Dalam skenario non-TCP, seperti saat menggunakan UDP, ICMP, atau protokol connectionless lainnya, Anda mungkin tidak dapat memanfaatkan sepenuhnya frame jumbo jika tidak ada dukungan dan optimasi untuknya di lapisan protokol atau aplikasi. Penggunaan yang tidak tepat bahkan dapat menyebabkan kehilangan paket atau kesalahan aplikasi.

• Potensi peningkatan latensi: Pada tautan berbandwidth rendah, paket yang lebih besar membutuhkan waktu lebih lama untuk ditransmisikan. Hal ini dapat menghalangi paket lain menggunakan saluran dan menyebabkan latensi.

• Batasan produk cloud: Dalam aplikasi dunia nyata, saat Anda menggunakan frame jumbo dengan produk cloud lainnya, transmisinya dibatasi oleh MTU yang didukung oleh produk cloud tersebut. Untuk informasi selengkapnya, lihat Batasan MTU dalam aplikasi dunia nyata.

  Permasalahan konektivitas atau kinerja diketahui terjadi saat Anda menggunakan frame jumbo dalam skenario berikut:

  • Saat Anda menggunakan frame jumbo non-TCP (UDP/ICMP) untuk mengakses layanan cloud atau saat host tujuan menggunakan produk SLB, pesan yang difragmentasi mungkin tidak diteruskan dengan benar oleh load balancer dan mungkin dibuang. Hal ini menimbulkan risiko kegagalan jaringan.

  • Saat Anda menggunakan frame jumbo non-TCP (UDP/ICMP) untuk komunikasi dalam skenario dengan MTU yang tidak cocok, fragmentasi dapat menyebabkan degradasi kinerja jaringan.

Mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo

Anda dapat mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo untuk instance ECS dengan cara berikut.

Mengonfigurasi sistem operasi agar perubahan berlaku

Mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo merupakan perubahan konfigurasi jaringan. Jika Anda memodifikasi konfigurasi frame jumbo setelah instans dibuat, atau jika Anda mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo dengan memanggil operasi API, Anda mungkin perlu me-restart layanan jaringan atau antarmuka jaringan agar perubahan berlaku. Operasi spesifiknya adalah sebagai berikut:

Praktik terbaik untuk menggunakan frame jumbo

Penggunaan frame jumbo dapat meningkatkan efisiensi dan kinerja di lingkungan jaringan tertentu, terutama untuk aplikasi intensif data dalam skenario seperti jaringan area penyimpanan (SAN), transfer data besar, dan komputasi kinerja tinggi (HPC). Berikut ini adalah beberapa praktik terbaik untuk menggunakan frame jumbo:

• Evaluasi kebutuhan: Tentukan apakah jaringan Anda memerlukan frame jumbo. Frame jumbo paling cocok untuk aplikasi yang mentransmisikan potongan data besar, seperti analitik data besar, pencadangan dan pemulihan, serta HPC. Jika jaringan Anda terutama membawa paket kecil, frame jumbo mungkin tidak memberikan manfaat signifikan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Skema umum.

• Evaluasi dukungan perangkat dan protokol:

  • Konsistensi perangkat: Pastikan semua perangkat jaringan di jalur jaringan, termasuk switch, router, server, dan NIC, mendukung dan dikonfigurasi untuk ukuran frame jumbo yang sama. Pengaturan MTU yang tidak konsisten dapat menyebabkan paket difragmentasi atau dibuang secara salah, yang memengaruhi kinerja jaringan.

  • Kompatibilitas protokol lapisan atas: Penggunaan frame jumbo dapat memengaruhi kinerja beberapa protokol lapisan atas. Misalnya, menyesuaikan ukuran window TCP sangat penting untuk memanfaatkan sepenuhnya kemampuan frame jumbo. Pastikan konfigurasi protokol lapisan atas sesuai dengan pengaturan frame jumbo untuk mencapai kinerja optimal.

• Pengujian dan verifikasi: Sebelum menerapkan frame jumbo di lingkungan produksi, Anda harus melakukan pengujian menyeluruh di lingkungan pengujian terisolasi, termasuk pengujian throughput, pengujian latensi, dan pengujian pemulihan kesalahan. Hal ini memastikan bahwa frame jumbo memberikan peningkatan kinerja yang diharapkan dan tidak menimbulkan masalah baru. Untuk informasi tentang pengujian kinerja jaringan, lihat Metode pengujian kinerja jaringan.

• Gunakan konfigurasi yang konsisten: Konfigurasikan nilai MTU yang sama pada semua perangkat di jaringan untuk memastikan frame jumbo dapat ditransmisikan secara mulus. Konfigurasi yang tidak konsisten dapat menyebabkan fragmentasi atau kehilangan paket.

  Mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo untuk instans: Kami menyarankan agar Anda menggunakan metode yang disediakan oleh Alibaba Cloud untuk mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo untuk instans ECS, bukan langsung memodifikasi MTU di sistem operasi. Untuk informasi selengkapnya, lihat Mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo.

• Pantau dan sesuaikan: Setelah menerapkan frame jumbo, pantau terus kinerja jaringan. Perhatikan khusus masalah baru yang mungkin disebabkan oleh frame jumbo. Misalnya, beberapa perangkat lama mungkin tidak dapat menangani frame jumbo dengan benar, atau perangkat lain di jaringan dapat menyebabkan masalah karena konfigurasi yang tidak tepat. Anda mungkin perlu menyesuaikan konfigurasi jaringan berdasarkan hasil pemantauan.

FAQ

1. Masalah: Saat menggunakan frame jumbo untuk komunikasi UDP/ICMP, apa yang harus saya lakukan jika kinerja turun drastis?

   Solusi: Periksa apakah paket difragmentasi dan nonaktifkan frame jumbo untuk instans ECS sesuai kebutuhan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Mengaktifkan atau menonaktifkan frame jumbo.

2. Masalah: Saat saya mencoba mengakses layanan cloud (seperti OSS atau RDS) melalui UDP/ICMP dari instans ECS dengan frame jumbo diaktifkan, jaringan tidak dapat dijangkau. Bagaimana cara mengatasinya?

   Penyebab: Lalu lintas dari instans ECS ke layanan cloud melewati produk Server Load Balancer (SLB). Produk SLB tidak mendukung penerusan paket yang difragmentasi, yang dapat menyebabkan koneksi gagal.

   Solusi: Kurangi ukuran pesan saat instans ECS mengakses layanan cloud untuk memastikan paket tidak difragmentasi dan berukuran 1.500 byte atau lebih kecil.