ジャンボフレームは、各パケットがより多くのデータを運ぶことを可能にするために、標準サイズより大きいペイロードを有するイーサネットフレームである。 これにより、送信す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る。 ジャンボフレームを使用すると、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、高スループットでデータ集約的なシナリオを必要とするネットワーク環境でのパフォーマンスを最大化するために、ネットワーク伝送時間を短縮し、ネットワーク効率を向上させることができます。
ジャンボフレームとは何ですか?
ジャンボフレームは、それぞれが1,500バイトを超えるペイロードを有するイーサネット (登録商標) フレームであり、IEEE 802.3規格によって設定される制限である。 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ます。
サポートされているインスタンスファミリー
次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の詳細については、「インスタンスファミリーの概要」をご参照ください。
DescribeInstanceTypes操作を呼び出して、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照会することもできます。 JumboFrameSupportパラメーターの値がtrueの場合、インスタンスタイプはこの機能をサポートしています。 パラメーターの値がfalseの場合、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、送信す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いと、CPUのネットワーク割り込みやパケットの再アセンブリが少なくなり、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の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、ハイパフォーマンスコンピューティング (HPC) 、ビッグデータ伝送、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およびシナリオに適しています。
大量のデータの伝送効率の向上: データベースバックアップ、大規模ファイル転送、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伝送する必要があるアプリケーションでは、ジャンボフレームを使用して伝送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、特に大量のデータを処理するアプリケーションで、クラウドサービスのシナリオで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、サーバー間や、ビッグデータ分析、データベース同期、分散コンピューティングなどのシナリオでのデータ転送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し、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) 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: クラウドで科学コンピューティング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転送速度の向上とタスク処理の高速化に役立ちます。
ビデオストリーミングおよびマルチメディア伝送: クラウドサーバは、大量のビデオおよびマルチメディアデータを転送し得る。 ジャンボフレームは、帯域幅を増やし、伝送効率を向上させ、よりスムーズなユーザーエクスペリエンスを提供します。
ジャンボフレームとMTU
ネットワーク接続の最大送信単位 (MTU) は、接続を介して断片化することなく送信できる最大パケットのサイズです。 MTUサイズには、IPヘッダサイズとペイロードが含まれ、イーサネットヘッダサイズは含まれません。 より大きなMTUは、単一のパケットがより多くのデータを搬送する。 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が標準イーサネットMTU (1,500バイト) よりも大きいネットワークインターフェース上で送信できるデータフレームです。 Elastic Compute Service (ECS) インスタンスのジャンボフレームを有効にすると、インスタンスのネットワークインターフェイスのMTUが自動的に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ますが、非互換性の問題やネットワーク遅延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、ネットワークが安定して効率的に動作するようにします。
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イスカード (NIC) など、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る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「MTUがネットワークパフォーマンスに与える影響」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、ジャンボフレームをサポートするようにTCP最大セグメントサイズ (MSS) を変更できます。 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) 、または他のコネクションレスプロトコルが使用される場合などの非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ない場合、ジャンボフレームの利点は完全には利用されない可能性があります。 これにより、不適切な使用による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。
レイテンシ増加の確率: 低帯域幅のリンクでは、大きなパケットが延長された期間にわたって回線を占有し、他のパケットが回線を使用するのを妨げる可能性があります。 これは待ち時間を増加させる。
クラウドサービスの制限: 実際のシナリオでは、クラウドサービスでサポートされているMTUによってジャンボフレームの送信が制限されます。 詳細については、「MTU」トピックの「MTU limits」セクションをご参照ください。
次のシナリオでジャンボフレームを使用すると、接続性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。
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ためにUDPまたはICMPジャンボフレームを使用すると、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ミスマッチシナリオでの通信のために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の有効化または無効化
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手動でネットワークインターフェイスのMTUを変更し (推奨しません) 、ジャンボフレームを有効または無効にする場合は、オペレーティングシステムのネットワークインターフェイスに指定したMTUが優先されます。
インスタンス作成時のジャンボフレーム機能の有効化または無効化
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、ジャンボフレームを有効または無効にする [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無効にできます。
インスタンスが作成され、想定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。
ジャンボフレーム設定の変更
ECSインスタンスを作成した後、ECSインスタンスの [操作] 列のジャンボフレーム機能を有効または無効にできます。
にログインします。ECSコンソール.
左側のナビゲーションウィンドウで、.
上部のナビゲーションバーで、リソースが属する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、[操作] 列で
> ネットワークとセキュリティグループ] > [ジャンボフレーム設定の変更] を選択します。 [ジャンボフレーム構成の変更] 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、ジャンボフレーム設定が有効になるようにオペレーティングシステムを設定します。
API操作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
ジャンボフレーム機能を有効または無効にするには、ModifyInstanceAttribute操作を呼び出し、EnableJumboFrameパラメーターを指定します。 次に、ジャンボフレーム設定が有効になるようにオペレーティングシステムを設定します。
ジャンボフレーム設定が有効になるようにオペレーティングシステムを設定する
ジャンボフレーム構成は、ネットワーク構成の一部です。 インスタンスの作成後にジャンボフレーム設定を変更するか、API操作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場合は、ジャンボフレーム設定を有効にするには、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イスを再起動する必要があります。 動作は、オペレーティングシステムに基づいて異なり得る。
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、設定を有効にするには、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たLinuxインスタンスへの接続」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、設定を有効にします。
説明ネットワークインターフェイスでDHCPが有効になっている場合、
sudo dhclientコマンドを実行して、ネットワークインターフェイスの最新の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のネットワーク設定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。 特定のシナリオでインスタンスを再起動する必要がある場合があります。 ネットワークサービスの再起動に使用する一般的なコマンドを次の表に示します。
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
レッドハット7
アナリス7
SUSE Linux 11/12/15
openSUSE 15/42
sudoサービスネットワーク再起動sudo systemctl再起動ネットワークCentOS 6
レッドハット6
sudoサービスネットワーク再起動Alibaba Cloud Linux 3
CentOS 8
レッドハット8
アナリス8
Fedora 33/34/35
sudo systemctl restart NetworkManagerまたはsudo rebootUbuntu 18/20/22
デビアン12
sudoネットプラン適用Ubuntu 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」の手順に従って、エラーのトラブルシューティングを行います。
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
ジャンボフレームを使用すると、特定のネットワーク環境や、SAN、ビッグデータ伝送、HPCなどのデータ集約型アプリケーションのシナリオで効率とパフォーマンスを向上させることができます。 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確認します。 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、このトピックの「一般的なシナリオ」をご参照ください。
デバイスとプロトコルのサポートを評価します。
デバイスの整合性: スイッチ、ルーター、サーバー、NICなどの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。 一貫性のないMTU設定により、パケットが予期せず断片化またはドロップされ、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。
上位層プロトコル互換性: ジャンボフレームは、特定の上位層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、ジャンボフレームをサポートするには、TCPウィンドウサイズを調整する必要があります。 最適なパフォーマンスのために、上位層のプロトコル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ます。
テストと検証: 本番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、レイテンシーテスト、障害復旧テストなど、分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改善を提供し、問題が発生しません。 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のテスト」をご参照ください。
一貫したMTU設定: ネットワーク内のすべてのデバイスで同じMTU値を指定して、ジャンボフレームをシームレスに送信できるようにします。 一貫性のないMTU値は、パケットの断片化または損失をもたらし得る。
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の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化または無効化することを推奨します。 詳細については、このトピックの「ジャンボフレーム機能の有効化または無効化」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引き起こされ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、予想どおりにジャンボフレームを処理できない場合があります。 監視結果に基づいてネットワーク設定を変更できます。
よくある質問
問題の説明: UDPまたはICMPトラフィックにECSインスタンスで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の有効化または無効化」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経由で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が確立できません。
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、ネットワーク接続障害が発生する可能性がある。
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。