ジャンボフレーム じゃんぼふれーむ
ジャンボフレームMTU9000バイトギガビットEthernetiSCSI
ジャンボフレームについて教えて
簡単に言うとこんな感じ!
普通のEthernetは荷物1500バイトまでだけど、ジャンボフレームは9000バイトまで積めるビッグトラックだよ。大量データを社内ネットワークで高速転送するサーバー環境で使われてるんだ!
ジャンボフレームとは
ジャンボフレームは、標準のEthernet MTUである1500バイトを超える大きなフレームの総称です。一般的には9000バイト(9KB)のMTUが採用されています。ギガビット以上のEthernet環境で大容量データを効率よく転送するために利用されます。
標準Ethernetでは1500バイトが上限なので、1GBのファイルを転送するには約70万フレームに分割して送る必要があります。ジャンボフレーム(9000バイト)を使うと約12万フレームに減り、ヘッダオーバーヘッドが減り、フレーム処理回数が減るため、CPUへの負荷軽減とスループット向上が期待できます。
ジャンボフレームを使うには、経路上のすべての機器(NIC・スイッチ・ルーター等)がジャンボフレームに対応しており、かつ同じMTUに設定されている必要があります。一部の機器が対応していないと通信が分断されます。
ジャンボフレームのメリット・デメリット
| 観点 | メリット | デメリット |
|---|---|---|
| スループット | 大容量転送で向上 | 小さいデータの転送では効果薄 |
| CPU負荷 | フレーム処理回数が減り軽減 | 対応機器が必要 |
| 遅延 | 大量転送では遅延が低下 | 1フレームが大きいため遅延が増える場合も |
| 互換性 | 高速ストレージ通信に有効 | 全機器の設定変更が必要 |
歴史と背景
- 1998年:Alteon NetworksがジャンボフレームをGigabit Ethernet向けに提案
- 2000年代:iSCSI・NFS・NFSv4などのストレージネットワークで普及
- 現在:データセンター内の高速ネットワーク、ストレージエリアネットワーク(SAN)で標準的に使用
主な利用シーン
| 用途 | 理由 |
|---|---|
| iSCSI(ストレージ接続) | 大容量ブロックデータを効率転送 |
| NFS・CIFS(ファイル共有) | サーバー間のファイル転送高速化 |
| VMware vMotion | 仮想マシンの移行データを効率転送 |
| データベースバックアップ | 定期的な大量データ転送の効率化 |
| HPC(高性能計算) | 計算クラスター間の大量データ通信 |
設定確認コマンド(Linux)
# 現在のMTU確認
ip link show eth0
# MTUを9000に変更(一時的)
ip link set eth0 mtu 9000
# 永続化(/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 に追記)
MTU=9000
関連する規格・RFC
| 規格・RFC番号 | 内容 |
|---|---|
| IEEE 802.3 | Ethernetフレーム仕様(標準MTU 1500バイト) |
| RFC 7042 | Ethernetに関するIANAの考慮事項 |
(ジャンボフレーム自体はIEEE標準ではなくベンダー拡張のため、公式RFCは存在しない)
関連用語
- MTU — フレームの最大転送サイズ
- フラグメンテーション — MTU超過時のパケット分割
- Ethernet — ジャンボフレームが使われる物理層技術
- SFP・SFP+・QSFP28 — ジャンボフレーム対応の高速インターフェース