Language
Country/Area
No result found
تجزئة MTU في نقل الشبكة: كيفية تجنب فقدان البيانات وإعادة الإرسال؟
في شبكات الكمبيوتر الحديثة، تلعب وحدة الإرسال القصوى (MTU) دورًا حيويًا. يشير MTU إلى حجم أكبر وحدة بيانات بروتوكول يمكن إرسالها في معاملة طبقة الشبكة. ترتبط MTU بالحد الأقصى لحجم الإطار لطبقة ارتباط البيانات مثل Ethernet، ولكنها ليست متطابقة معها. لا يمكن لإعدادات MTU الصحيحة تحسين كفاءة نقل البيانات فحسب، بل تساعد أيضًا في تقليل عدد عمليات إعادة الإرسال وفقدان البيانات.
يمكن أن يؤثر التكوين الصحيح لوحدة الإرسال الكبرى (MTU) بشكل كبير على أداء الشبكة، خاصة في سيناريوهات نقل البيانات الكبيرة.
يعتمد حجم وحدة الإرسال الكبرى (MTU) على إمكانيات الشبكة الأساسية ويتطلب عادةً ضبطًا يدويًا أو تلقائيًا حتى لا يتم تجاوز تلك الإمكانات. على سبيل المثال، عند استخدام Ethernet، يبلغ الحد الأقصى لحجم الإطار 1518 بايت، منها 18 بايت حمل، مما يؤدي إلى وحدة MTU تبلغ 1500 بايت. تسمح هذه المعايير الثابتة بالحفاظ على شرعية البنية عند الإرسال عبر شبكات مختلفة.
تأثير MTU
يؤدي اختيار وحدة MTU أكبر إلى تحسين كفاءة نقل البيانات لأن كل حزمة شبكة تحمل كمية أكبر من البيانات الفعالة، بينما يظل حمل البروتوكول ثابتًا. ومع ذلك، تؤدي وحدة الإرسال الكبرى (MTU) الأكبر حجمًا أيضًا إلى حدوث بعض المشكلات، مثل احتمال تأخير الإرسال لفترة أطول، خاصة بالنسبة للحزم اللاحقة. مثل هذه التأخيرات، إذا لم تتم إدارتها، يمكن أن يكون لها تأثير على بيئة الشبكة بأكملها.
في بعض الحالات، قد يؤدي إرسال حزم البيانات الكبيرة إلى ارتفاع معدلات فقدان الحزمة في حالة تلف بايت واحد، ستتم إعادة إرسال حزمة البيانات بأكملها، مما سيؤدي إلى إهدار النطاق الترددي القيّم.
بالإضافة إلى ذلك، يعد إرسال الحزم الكبيرة أمرًا غير مرغوب فيه بشكل خاص في حالة وجود أخطاء في الاتصال. إذا كان النظام المستخدم غير قادر على إجراء تصحيح الأخطاء للأمام، فقد يؤدي تلف بايت واحد إلى تجاهل الحزمة بأكملها، وهو أمر شائع بشكل خاص في بيئات الشبكات ذات معدلات فقدان الحزمة العالية.
العلاقة بين بروتوكولات الإنترنت ووحدة الإرسال الكبرى (MTU)
تم تصميم بروتوكول الإنترنت (IP) ليعمل على عدد من تقنيات الشبكات المختلفة، والتي قد تدعم حزمًا ذات أحجام مختلفة. على الرغم من أن المضيف على علم بوحدة الإرسال الكبرى الخاصة به ووحدة الإرسال الكبرى الخاصة بالأقران المحتملين، إلا أنه لا يعرف على الفور الحد الأدنى لوحدة الإرسال الكبرى على طول الروابط مع أقرانهم الآخرين. يؤدي هذا إلى حدوث مشكلات محتملة، خاصة عندما تقوم البروتوكولات ذات المستوى الأعلى بإنشاء أحجام حزم أكبر مما يمكن أن يدعمه الارتباط المحلي.
يسمح بروتوكول IP بتجزئة الحزمة، وتقسيم مخطط البيانات إلى عدة أجزاء أصغر لتناسب حدود وحدة MTU معينة.
تحدث عملية التجزئة هذه على مستوى الإنترنت، ويتم وضع علامة على الحزم المجزأة بحيث تتمكن طبقة IP الخاصة بالمضيف الوجهة من إعادة تجميعها مرة أخرى في مخطط البيانات الأصلي. ومع ذلك، إذا فقدت الشبكة أي مقطع، فسيتم اعتبار الحزمة بأكملها مفقودة. في هذه الحالة، سينتج الحمل غير المعقول أو غير الضروري عندما يكون عدد الحزم أو محتوياتها التي تحتاج إلى تجزئتها كبيرًا جدًا.
اكتشاف وتكوين وحدة الإرسال الكبرى (MTU)
تُستخدم تقنية اكتشاف MTU لاكتشاف الحد الأدنى من MTU لأي مسار إرسال عبر الإنترنت. عن طريق إرسال حزمة مع خيار عدم التجزئة إلى جهاز في المسار، إذا كانت وحدة الإرسال الكبرى (MTU) الخاصة بالجهاز أصغر من الحزمة، فسيتم إسقاط الحزمة وسيتم إرجاع رسالة وصف ICMP. يتم تكرار هذه العملية حتى يتم العثور على وحدة MTU صغيرة بما يكفي.
ولكن نظرًا لأن المزيد والمزيد من الشبكات تحظر حركة مرور ICMP، فإن إمكانيات تقنية اكتشاف MTU محدودة، مما قد يؤدي إلى عقبات غير متوقعة في الطريقة التي تتعامل بها الشبكة مع عمليات نقل البيانات.
تتمثل إحدى طرق حل هذه المشكلة في ضبط الحد الأقصى لحجم المقطع (MSS) في اتصال TCP لزيادة كفاءة إرسال البيانات إلى الحد الأقصى. سيكون هذا مهمًا جدًا لتحسين سلاسة نقل البيانات في بيئات الشبكة غير القياسية.
الاستنتاج
مع استمرار تطور تكنولوجيا الشبكة، أصبح إعداد وحدة الإرسال الكبرى (MTU) وإدارتها أكثر تعقيدًا. أصبحت كيفية تكوين وحدة MTU وتحسينها بشكل فعال لتحسين استقرار وكفاءة نقل البيانات مسألة تستحق التأمل؟
