网络管理员：如何让网络支持小巨人帧和巨型帧

　　在一般情况下以太网数据帧标准的最大传输单元为1500字节。这其中不包括以太网报头14字节和CRC循环冗余校验报尾4字节。不过在企业有些应用中，会突破这个最大的限制。如在NTF文件传输应用中就需要用到这个标准传输单元的以太网数据帧。此时如果企业采用的是思科系列的交换机或者路由器，就可以启用相关的配置以支持小巨人和巨型帧。

　　一、 小巨人和巨型帧的特征及应用场景

　　通产情况下以太网在传输的过程中，其最大的传输单元只有1500字节。即使加上报头与报尾也只有1518字节。虽然在大部分的应用中这个最大传输单元都已经可以满足了。但是随着企业信息化应用的复杂性逐渐增加，如多媒体的应用、文件传输等等越来越普遍，这个最大传输单元的限制已经有点过时了。在最近出现的不少网络应用中，都要求太网数据帧超过这个最大传输单元的限制。为此就出现了小巨人和巨型帧。

　　小巨人帧的尺寸与标准的以太网帧相比要大一点。一般情况下小巨人帧可以容纳1600字节的各种封装。其实小巨人帧在实际应用中有很大的使用价值。如虚拟专用网络、第二层隧道协议、多协议标签交换等等应用场景中，都可以见到小巨人帧的身影。

　　巨型以太网帧其容量比小巨人帧还要大。根据现在国际通行的标准，其最大的容量达到9236个字节，是标准以太网帧的9倍之多。巨型帧的典型应用就是NTF文件传输。如果企业网络的各种设备能够支持巨型以太外网帧，那么可以在很大幅度上提高NTF文件传输系统的性能。因为数据流的TCP吞吐量直接取决于数据流的帧尺寸。其实这很好理解。这个帧的大小就好像是一辆货车的容量。如果货车的单位载重量比较大，那么其运输货物的效率就比较高。

　　随着小巨人帧与巨型帧的应用越来越普遍。对这些帧的支持正在逐渐成为新型网卡与网络设备的标准功能。不过到目前为止，其还处于一个过渡的阶段。在企业网络中往往需要经过特殊的配置，如升级网卡或者启用交换机等网络设备的某些特性，才能够支持小巨人帧与巨型帧。

　　二、 小巨人和巨型帧的使用限制

　　由于小巨人帧和巨型帧与以太网标准帧在容量上有一定的差异。为此如果要支持这种特殊的帧，或者要让其能够发挥最大的效益，必须要对网络的相关设置进行调整，或者说还需要对某些设备进行升级。具体的来说，其在使用上具有如下的限制。

　　限制1：必须源接口与目标接口都支持这个小巨人帧和巨型帧。

　　交换机在传输数据帧的时候，必定会需要用到两个接口，源接口与目标接口。在技术上，要求源接口与目标接口都必须支持小巨人帧和巨型帧。如果负责转发小巨人帧和巨型帧的源接口支持，而相同局域网中的交换机上的目标端口如果不支持的话，那么这个目标交换机就不会转发这个小巨人帧和巨型帧，而是直接丢弃掉。这主要是因为交换机制能够从外出接口发送特定大小的数据帧。所以为了能够正确的转发这些小巨人和巨型帧，在网络设计的时候必须要注意，相同的局域网或者虚拟局域网内部通信的所有接口都必须启用小巨人帧和巨型帧的支持特性。否则的话，就可能会发生数据帧丢失的现象。而且这个故障比较隐蔽，后续排查故障的时候很难发现。

　　限制2：路由器上必须配置能够接受巨型帧。

　　如果小巨人帧与巨型帧还需要通过路由器来进行转发与路由，即巨型帧需要在不同的局域网或者虚拟局域网之间进行路由(如某些企业处于安全的考虑在企业内部设置若干个虚拟局域网)，那么就要求连接这几个虚拟局域网的路由器能够接受这个巨型帧。或者说能够在不支持巨型帧的外出接口上对帧进行分段。注意这跟交换机的要求不同。对于交换机来说，必须要要求外出接口也能够支持巨型帧。而对于路由器来说，没有这么严格的要求。允许其不支持巨型帧，但是其必须可以对巨型帧进行分段处理。不过需要注意的是，如果对巨型帧进行分段处理，那么在路由器转发的过程中就无法享受到巨型帧带来的好处。

　　限制3：对于巨型帧的支持还不是思科交换机的普遍特性。

　　思科交换机有很多的系列，基本上可以支持各种场合的应用。不过在这里需要注意的坏死，并不是所有的思科交换机都能够支持巨型帧。特别是比较早期的2940等系列的交换机，就无法支持巨型帧。另外某些系列的交换机，可能只有特定型号的交换机才支持这个特性。或者说可能只支持小巨人帧而无法支持巨型帧。如对于2950或者2955系列的交换机，只有特定型号的交换机才支持小巨人帧。而这个系列的所有交换机都无法支持巨人型帧。为此网络管理员在选购交换机的时候，就需要特别的注意。如果企业现在或者未来有巨人型帧应用需求的话，那么在购买交换机的时候最好一步到位。

　　另外为了让巨型帧发挥最大的效益，有时候对于服务器的网卡也有比较严格的要求，即要求其能够发送或者接收巨型帧。在升级的过程中，可能需要企业支付一定的成本。如果网络管理员评估这个投资是值得的，即升级后带来的收益比投资要大，那么这个升级还是必须的。

　　三、 在思科交换机上启用小巨人帧与巨型帧的支持特性

　　在思科交换机上要启用对小巨人帧与巨型帧的支持，主要是通过mtu命令。如需要在基于IOS软件的交换机上配置小巨人帧的支持特性，可以通过使用命令system mut size来实现。当然，如果在具有硬件支持的情况下，还可以在系统中的所有接口上配置MTU尺寸。如此的话，就不用一个个接口去配置。不过这里需要注意的是，在接口级别的设置会覆盖全局的MTU设置。也就是说，如果即在全局进行设置，又在接口层面进行设置，那么接口级别的设置优先性要比全局级别要高。

　　另外，如果需要启用巨型帧支持的话，可以使用命令mut 9198来实现。可以看出启用小巨人帧与巨型帧特性的命令有所不同。这要引起网络管理员的注意。一般情况下，不要盲目的启用这两个特性。只有在充分需要的情况下，才启用。同时需要保证所有相关的交换机接口都开启了这个特性。

　　总之采用小巨人帧或者巨型帧主要的目的就是为了提高数据帧传输的效率。不过并不是所有的应用都能够从中获得收益。一般情况下，只有在一些特殊的应用中，如VPN、 NFS等等应用中才需要使用。在这些应用中使用这些特殊的帧，可以提高TCP吞吐量，提高应用的性能。不过需要注意的是，在路由器转发巨型帧的过程中，如果对巨型帧进行分段传送，那么反而会降低网络的性能。故在需要使用巨型帧的场合中，最好不要对网络进行分段。也就是说不需要路由器在转发过程中进行分段处理，或者说不要将巨型帧数据包转发到不支持巨型帧的接口上。否则的话，会降低采用巨型帧所能够带来的收益。