Una función soportada por la mayoría de servidores NAS y que está como opción a configurar en los mismos, los Jumbo Frame.

Los Jumbo Frame son una función soportada por las tarjetas de red y los switches, se diseñó específicamente para las redes Gigabit que requerían de paquetes de información superiores en tamaño.  Gracias a los Jumbo Frame podemos hacer un mejor uso de nuestras redes Gigabit, aumentando la efectividad de sus transferencias un 50%-100%.

En una red el tamaño de esos paquetes se llama “frame” y su tamaño lo determina el MTU ( Maximum Transmission Unit o Unidad Máxima de Transmisión). Teóricamente cuanto mayor sea el tamaño de los frames mayor será la velocidad de transmisión, pero como explico en el vídeo hay que tener en cuanta diversos factores que pueden hacer que la teoría y la práctica no converjan en el mismo punto.

Bajo circunstancias normales y sin hacer uso de los Jumbo Frame, cuando queremos enviar un fichero desde un punto A a un punto B, este fichero se divide en pequeños paquetes de 1500 bytes cada uno. Gracias a los Jumbo Frame, podemos alterar el tamaño de estos paquetes, desde 1518 bytes (MTU = 1500) hasta 9000 bytes (MTU = 9000), en realidad hasta 12000 pero los NAS solo admiten hasta 9000).  Esta alteración del tamaño de los paquetes ayudará en los ciclos del procesador y el ancho de banda.

Hace algunos años, cuando la tecnología no había avanzado tanto, se decidió dividir los ficheros a enviar desde un lugar a otro en paquetes de información de 1500 bytes y así evitar las altas tasas de error que se experimentaban durante la transferencia de datos en las redes.  Esta solución fue una muy buena solución en su día, pero desde entonces las cosas han evolucionado mucho.  Gracias a que los procesadores de nuestros servidores y ordenadores han aumentado mucho, podemos ahora aumentar el tamaño de estos paquetes mejorando el rendimiento de los mismos y aumentando las velocidades de transferencia de los archivos por nuestras redes.

Un requisito importante para que los Jumbo Frame funcionen correctamente, es que las tarjetas de red de todos los dispositivos en nuestra red han de aceptar los Jumbo Frames que hemos escogido (han de aceptarlos y hemos de configurarlas correctamente).  No podemos trabajar con unos Jumbo Frame de MTU = 3000 en nuestro NAS y que el switch al que está conectado no acepte este tamaño o que el ordenador al que se mandan los archivos no los acepta correctamente.  Si este es el caso, os trabajará al tamaño estándar de MTU = 1500 o nos podrá llegar a dar errores.

¿Cuándo debemos usar los Jumbo Frame? Si estás pensando en usar los jumbo frame, no sólo has de tener en cuenta de que todas las tarjetas de red, switches…. de tu red han de soportarlo sino que las circunstancias también deben de ser las idóneas.  En un entorno en el que se usa por ejemplo el BitTorrent o eMule, no es aconsejable los Jumbo Frame debido a que la fuente de los archivos no son fijas (IP / MAC) y los datos han sido alterados en archivos más pequeños.  Tampoco es aconsejable el uso de los Jumbo Frame en redes que coexistan los pequeños y grandes paquetes, o que tengamos una gran cantidad de pequeños paquetes.  En cualquiera de los casos anteriores lo único que obtendremos en una reducción de rendimiento en vez de una mejora.

Si por el contrario tenemos un entorno en el que se envían grandes cantidades de paquetes grandes y durante largos periodos de tiempo, es conveniente usarlos Jumbo frames.  Ejemplos para esto serían copias de seguridad de bases de datos, streaming de ficheros de audio o vídeo, edición de vídeo o imágenes.

En caso de trabajar en  entornos virtuales, el uso de Jumbo Frame permite ahorrar CPU gracias a la reducción de interrupciones y, al mismo tiempo, aumenta el rendimiento ya que permite al sistema concentrarse en los datos de los frames en lugar de los frames alrededor de los datos.

Para concluir, comentar que si no estás seguro de que hacer con los Jumbo Frames de tu servidor NAS (Synology, QNAP, Thecus…) mejor será que los dejes por defecto en 1500.  Cambiar el Jumbo Frame a MTU = 4074, 7418 ó 9000 por ejemplo supone que has de estar seguro de que tu switch lo soporta y que las tarjetas de red de tus equipos están configuradas de la misma manera.

 

Desactivar tramas Jumbo Gaming

Antes de terminar, nos gustaría avisar que los routers y WiFi Mesh de ASUS soportan Jumbo Frames a 9K, esto significa que el MTU pasa de 1.500 bytes a 9.000 bytes. Esto se hace para optimizar la transmisión de los datos, sin embargo, ocasiona un problema muy grave: aumenta la latencia de los juegos online. Los routers deberán segmentar las tramas de 9.000 bytes en tramas de 1.500 bytes para enviarlas a la WAN de Internet, y en este proceso tendremos una latencia adicional e incluso jitter en la conexión.

En las consolas no se puede configurar lo Jumbo Frames, pero en los ordenadores sí, por lo que nuestra recomendación es que los deshabilites siempre.

Verificar Jumbo Frames Router Asus

admin@RT-AX86U-5EC8:/tmp/home/root# ethswctl -c jumbo -p 9
JUMBO_PORT_MASK:0x010001FF
  GPHY_0 port accepts jumbo frames.
  GPHY_1 port accepts jumbo frames.
  GMII_1 port accepts jumbo frames.
  GMII_2 port accepts jumbo frames.
  GPON_SERDES port accepts jumbo frames.
  MOCA port accepts jumbo frames.
  USB port accepts jumbo frames.
  GPON port accepts jumbo frames.
  MIPS port accepts jumbo frames.
Success.

Verificar si el paquete necesita ser fragmentado:

Comando:

ping 192.168.0.1 -l 8000 -f -t

Resultado correcto:

Pinging 192.168.0.1 with 8000 bytes of data:

Reply from 192.168.0.1: bytes=8000 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.0.1: bytes=8000 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.0.1: bytes=8000 time<1ms TTL=255

Ping statistics for 192.168.0.1:

    Packets: Sent = 3, Received = 3, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

    Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

Comando:

ping 192.168.0.1 -l 8000 -f -t

Resultado fragmentado:

Pinging 192.168.0.1 with 8000 bytes of data:

Packet needs to be fragmented but DF set.

Packet needs to be fragmented but DF set.

Packet needs to be fragmented but DF set.

Ping statistics for 192.168.0.1:

Ping statistics for 192.168.0.1:

Packets: Sent = 3, Received = 0, Lost = 3 (100% loss)