ジャンボフレームは、標準サイズより大きなペイロードを持つイーサネットフレームであり、各パケットがより多くのデータを伝送できるようにします。これにより、送信されるパケット数が減り、プロセッサの負荷が軽減され、データ送信が高速化されます。ジャンボフレームは、データセンター、サーバーファーム、高速ネットワーク相互接続など、高スループットとデータ集約型のシナリオを必要とするネットワーク環境でパフォーマンスを最大化するために、ネットワーク送信時間を短縮し、ネットワーク効率を向上させるために使用できます。
ジャンボフレームとは
ジャンボフレームは、IEEE 802.3 標準で設定された制限である 1,500 バイトを超えるペイロードを持つイーサネットフレームです。Alibaba Cloud インスタンスファミリーは、最大 8,500 バイトのイーサネットフレームをサポートしています。
サポートされているインスタンスファミリー
以下のインスタンスファミリーは、ジャンボフレーム機能をサポートしています。
インスタンスファミリーのネットワークメトリックについては、「インスタンスファミリーの概要」をご参照ください。
DescribeInstanceTypes オペレーションを呼び出して、インスタンスタイプがジャンボフレーム機能をサポートしているかどうかをクエリすることもできます。ジャンボフレームサポートtruefalse パラメーターの値が の場合、そのインスタンスタイプは機能をサポートしています。パラメーターの値が の場合、そのインスタンスタイプは機能をサポートしていません。
ネットワークパフォーマンスのメリット
ネットワークスループットの向上: ジャンボフレーム機能を使用すると、標準のイーサネットフレームサイズ (1,500 バイト) を超えるパケットを送信できるため、より多くのデータを同時に送信できます。これにより、送信されるパケット数が減り、ネットワークスループットが向上します。
CPU 負荷の軽減: フレーム処理が少なくなると、CPU のネットワーク割り込みとパケットの再構成が少なくなり、CPU 負荷が軽減され、システムパフォーマンスが向上します。
アプリケーションのネットワーク処理時間の短縮: ジャンボフレームは、送信されるフレーム数を減らすのに役立ち、送信時間を短縮できます。ジャンボフレームは、高性能コンピューティング (HPC)、ビッグデータ送信、ストレージエリアネットワーク (SAN) など、高帯域幅でデータ集約型のアプリケーションやシナリオに適しています。
大きなデータチャンクの送信効率の向上: データベースのバックアップ、大規模なファイル転送、ビデオストリーミングサービスなど、大量の連続データを送信する必要があるアプリケーションの場合、ジャンボフレームを使用して送信速度と効率を大幅に向上させることができます。
一般的なシナリオ
ジャンボフレームは、クラウドサービスのシナリオ、特に大量のデータを処理するアプリケーションのネットワークパフォーマンスを向上させるために使用できます。ジャンボフレームは、次のクラウドシナリオに適しています。
データセンター内の内部通信: クラウドデータセンターでは、ジャンボフレームを使用して、サーバー間およびビッグデータ分析、データベースの同期、分散コンピューティングなどのシナリオでのデータ送信の効率を向上させることができます。
SAN: SAN は、クラウド内のサーバーとストレージデバイスを接続するために使用されます。ジャンボフレームは、データ送信中の送信時間とオーバーヘッドを削減するのに役立ち、データのバックアップと復元の効率を向上させます。
仮想マシン (VM) の移行: VM は、クラウド内の物理サーバー間で移行する必要がある場合があります。ジャンボフレームは、移行中のネットワーク送信時間を短縮し、移行を高速化できます。
HPC: クラウドで科学計算やエンジニアリングシミュレーションなどの高性能コンピューティングタスクを実行する場合、ジャンボフレームはデータ送信速度を向上させ、タスク処理を高速化するのに役立ちます。
ビデオストリーミングとマルチメディア送信: クラウドサーバーは、大量のビデオデータとマルチメディアデータを送信する場合があります。ジャンボフレームは帯域幅を増加させ、送信効率を向上させ、よりスムーズなユーザーエクスペリエンスを提供できます。
ジャンボフレームと MTU
ネットワーク接続の最大転送単位 (MTU) は、接続を介して断片化せずに送信できる最大パケットのサイズです。MTU サイズには、IP ヘッダーサイズとペイロードが含まれ、イーサネットヘッダーサイズは含まれません。MTU が大きいほど、単一のパケットでより多くのデータを伝送できます。詳細については、「MTU」をご参照ください。
ジャンボフレームは、MTU が標準のイーサネット MTU (1,500 バイト) より大きいネットワークインターフェースで送信できるデータフレームです。Elastic Compute Service (ECS) インスタンスでジャンボフレームを有効にすると、インスタンス上のネットワークインターフェースの MTU は自動的に 8,500 バイトに設定されます。
考慮事項
ジャンボフレームは 特定のシナリオ でパフォーマンスを大幅に向上させることができますが、非互換性の問題やネットワークレイテンシの増加などの問題が発生する可能性があります。ジャンボフレームを有効にする前に、適切なテストと計画を実行して、ネットワークの安定した効率的な運用を確保してください。
デバイスの互換性: スイッチ、ルーター、ネットワークインターフェースカード (NIC) などのすべてのネットワークデバイスがジャンボフレームをサポートしていることを確認します。すべてのネットワークデバイスで指定された MTU は、ジャンボフレームのサイズ以上である必要があります。そうでない場合、パケットがドロップまたは断片化され、ネットワークパフォーマンスが低下する可能性があります。詳細については、「MTU」トピックの「ネットワークパフォーマンスへの MTU の影響」セクションをご参照ください。
プロトコルサポート: TCP/IP などの上位層プロトコルがジャンボフレームをサポートしていることを確認します。たとえば、不要なデータの断片化を防ぐために、TCP の最大セグメントサイズ（MSS）を変更してジャンボフレームをサポートできます。詳細については、「MTU」をご参照ください。
重要UDP、インターネット制御メッセージプロトコル (ICMP)、またはその他の非接続型プロトコルが使用される場合など、非 TCP シナリオでは、プロトコル層またはアプリケーション層がジャンボフレームをサポートおよび最適化していない場合、ジャンボフレームのメリットが十分に活用されない可能性があります。これにより、不適切な使用によりパケット損失またはアプリケーションエラーが発生する可能性があります。
遅延増加の可能性: 低帯域幅の回線では、大きなパケットが長時間回線を占有し、他のパケットが回線を使用できない場合があります。このため、遅延が増加します。
クラウドサービスの制限: 実際のシナリオでは、ジャンボフレームの伝送は、クラウドサービスでサポートされている MTU によって制限されます。詳細については、「MTU」Topic の MTU 制限 セクションをご参照ください。
次のシナリオでは、ジャンボフレームを使用すると、接続またはパフォーマンスの問題が発生する可能性があります。
UDP または ICMP ジャンボフレームを使用して、Server Load Balancer (SLB) インスタンスに関連付けられている ECS インスタンスまたはホストにアクセスすると、断片化されたパケットが SLB インスタンスによって期待どおりに転送されず、ドロップされる可能性があります。これにより、ネットワーク接続の問題が発生します。
MTU が一致しないシナリオで通信するために UDP または ICMP ジャンボフレームが送信されると、パケットが断片化され、ネットワークパフォーマンスが低下する可能性があります。
ジャンボフレーム機能を有効または無効にする
ECS インスタンスのジャンボフレーム機能を有効または無効にするには、次のいずれかの方法を使用します。
オペレーティングシステムで ネットワークインターフェースの MTU を手動で変更 し (推奨されません)、ジャンボフレームを有効または無効にした場合、オペレーティングシステムでネットワークインターフェースに指定した MTU が優先されます。
インスタンスの作成時にジャンボフレーム機能を有効または無効にする
ECS インスタンス購入ページ で、ジャンボフレームをサポートするインスタンスタイプを選択するときに、[ジャンボフレームを有効にする] オプションを選択または選択解除して、ジャンボフレームを有効または無効にすることができます。
インスタンスが作成され、期待どおりに起動すると、ジャンボフレーム機能が有効になります。
ジャンボフレーム構成を変更する
ECS インスタンスを作成した後、ECS インスタンスの [アクション] 列でジャンボフレーム機能を有効または無効にすることができます。
ECS コンソール - インスタンス に移動します。
上部のナビゲーションバーで、管理するリソースのリージョンとリソースグループを選択します。
ジャンボフレームをサポートするインスタンスを見つけ、インスタンス ID をクリックしてインスタンス詳細ページに移動します。ページの右上隅にある [すべてのアクション] をクリックします。表示されるペインで、 を選択します。
[ジャンボフレーム構成を変更] ダイアログボックスで、ジャンボフレーム機能を有効または無効にします。
[OK] をクリックした後、ジャンボフレーム構成を有効にするようにオペレーティングシステムを構成します。
API オペレーションを呼び出してジャンボフレーム機能を有効または無効にする
ModifyInstanceAttribute オペレーションを呼び出し、EnableJumboFrame パラメーターを指定することで、ジャンボフレーム機能を有効または無効にすることができます。次に、ジャンボフレーム構成を有効にするようにオペレーティングシステムを構成します。
ジャンボフレーム構成を有効にするようにオペレーティングシステムを構成する
ジャンボフレーム構成はネットワーク構成の一部です。インスタンスを作成した後、または API オペレーションを呼び出してジャンボフレーム機能を有効または無効にした後にジャンボフレーム構成を変更する場合は、ジャンボフレーム構成を有効にするためにネットワークサービスまたはネットワークインターフェースを再起動する必要があります。操作は、オペレーティングシステムによって異なる場合があります。
Windows インスタンス
インスタンスを再起動します。 Windows インスタンスのジャンボ フレーム機能を有効または無効にした後、構成を有効にするには、インスタンスのオペレーティング システムを再起動する必要があります。
Linux インスタンス
Linux インスタンスに接続します。
詳細については、「パスワードまたはキーを使用して Linux インスタンスに接続する」をご参照ください。
ジャンボフレーム機能を有効または無効にした後、次のコマンドを実行してネットワークサービスを再起動し、構成を有効にします。
説明ネットワークインターフェースで DHCP が有効になっている場合、
sudo dhclientコマンドを実行することで、ネットワークインターフェースの最新の MTU を取得できます。たとえば、sudo dhclient eth0コマンドを実行して、最新の MTU 値を含むプライマリ NIC のネットワーク構成を動的に取得できます。sudo systemctl restart NetworkManagerネットワークサービスの再起動に使用されるコマンドは、Linux ディストリビューションまたはバージョン、およびネットワークサービス管理ツールによって異なります。特定のシナリオでは、インスタンスを再起動する必要がある場合があります。次の表に、ネットワークサービスの再起動に使用される一般的なコマンドを示します。
オペレーティング システム
再起動コマンド
Alibaba Cloud Linux 2
CentOS 7
Red Hat 7
Anolis 7
SUSE Linux 11/12/15
openSUSE 15/42
sudo service network restartまたは
sudo systemctl restart networkCentOS 6
Red Hat 6
sudo service network restartAlibaba Cloud Linux 3
CentOS 8
Red Hat 8
Anolis 8
Fedora 33/34/35
sudo systemctl restart NetworkManagerまたはsudo rebootUbuntu 18/20/22
Debian 12
sudo netplan applyUbuntu 14/16
Debian 8/9/10/11
sudo systemctl restart networkingまたはsudo reboot説明systemctlコマンドの実行時にエラーが発生した場合は、「Linux インスタンスで systemctl コマンドを実行したときにエラーが発生した場合はどうすればよいですか。」に記載されている手順に従ってエラーをトラブルシューティングしてください。
ジャンボフレームを使用するためのベストプラクティス
ジャンボフレームは、SAN、ビッグデータ転送、HPC など、データ集約型アプリケーションの特定のネットワーク環境およびシナリオにおいて、効率とパフォーマンスを向上させるために使用できます。次のセクションでは、ジャンボフレームを使用するためのベストプラクティスについて説明します。
要件の評価。ネットワークにジャンボフレーム機能が必要かどうかを判断します。ジャンボフレームは、ビッグデータ分析、バックアップと復元、HPC などのシナリオで大容量のデータを送信するアプリケーションに適しています。ネットワークが主に小さなパケットを伝送する場合、ジャンボフレームは大きなメリットをもたらさない可能性があります。詳細については、この Topic の一般的なシナリオセクションをご参照ください。
デバイスとプロトコルのサポートの評価。
デバイスの整合性: スイッチ、ルーター、サーバー、NIC など、ネットワークパス上のネットワークデバイスがジャンボフレームをサポートし、同じジャンボフレームサイズを使用していることを確認します。 MTU 設定の不一致は、パケットの予期しない断片化またはドロップを引き起こし、ネットワークパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
上位レイヤープロトコルの互換性: ジャンボフレームは、特定の上位レイヤープロトコルのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。たとえば、TCP ウィンドウサイズは、ジャンボフレームをサポートするように調整する必要があります。最適なパフォーマンスを得るには、上位レイヤープロトコルの構成がジャンボフレームをサポートしていることを確認してください。
テストと検証: 実稼働環境でジャンボフレームを有効にする前に、スループットテスト、レイテンシテスト、エラー回復テストなど、隔離されたテスト環境で包括的なテストを実行する必要があります。これにより、ジャンボフレームが期待されるパフォーマンスの向上をもたらし、問題が発生しないことが保証されます。ネットワークパフォーマンスのテスト方法については、「インスタンスのネットワークパフォーマンスをテストする」をご参照ください。
一貫した MTU 設定: ジャンボフレームをシームレスに送信できるように、ネットワーク内のすべてのデバイスで同じ MTU 値を指定します。 MTU 値が一致しないと、パケットの断片化または損失が発生する可能性があります。
ジャンボフレーム機能の有効化または無効化: オペレーティングシステムで MTU を手動で変更するのではなく、Alibaba Cloud が提供する方法を使用して ECS インスタンスのジャンボフレーム機能を有効または無効にすることをお勧めします。詳細については、この Topic のジャンボフレーム機能の有効化または無効化セクションをご参照ください。
監視と調整: ジャンボフレームを有効にした後、ネットワークパフォーマンスを継続的に監視する必要があります。ジャンボフレームによって発生する可能性のある問題に注意してください。たとえば、特定の古いデバイスはジャンボフレームを期待どおりに処理できない場合や、特定のネットワークデバイスは構成が不適切なために問題が発生する場合があります。監視結果に基づいてネットワーク構成を変更できます。
よくある質問
問題の説明: ECS インスタンスで UDP または ICMP トラフィックにジャンボフレームを使用すると、インスタンスのパフォーマンスが大幅に低下します。
解決策: パケットが断片化されているかどうかを確認し、ビジネス要件に基づいてインスタンスのジャンボフレーム機能を無効にします。詳細については、このトピックの「ジャンボフレーム機能を有効または無効にする」セクションをご参照ください。
問題の説明: ジャンボフレームが有効になっている ECS インスタンスから UDP または ICMP を介して Object Storage Service (OSS) や ApsaraDB for RDS などのクラウドサービスにアクセスすると、サービスへのネットワーク接続を確立できません。
原因: ECS インスタンスからのトラフィックは、パケットフラグメントを転送できない SLB インスタンスを通過します。その結果、ネットワーク接続エラーが発生する可能性があります。
解決策: ECS インスタンスからクラウドサービスに送信されるパケットが断片化されないようにするには、MTU を最大 1,500 バイトに設定します。