Openstack Jumbo Frame调整实践

IEEE 8023以太网标准仅规定支持1500Byte的帧MTU，总计1518Byte的帧大小。（使用IEEE 8021Q VLAN/QoS标签时，增加至1522Byte）而巨型帧往往采用9000Byte的帧MTU，合计9018/9022Byte的帧大小。

目前巨型帧尚未成为官方的IEEE 8023以太网标准的一部分。所以不同硬件厂商的设备支持程度可能不尽相同。

使用巨型帧，增大的有效报文长度提升了带宽使用效率的提升（如下图）。与此同时，增长的报文也带来传输时延的增加，时延敏感型数据并不适合使用巨型帧传输。

从配置项的描述总结而言，global_physnet_mtu与physical_network_mtus共同定义了underlay physical network的MTU，path_mtu定义了overlay network的MTU。

在neutronconf中

在ml2ini中

该配置定义了所有underlay网络（flat，vlan）与overlay网络（vxlan，gre）的MTU值均为9000。

在neutronconf中

在ml2ini中

该配置定义了underlay网络provider2的MTU值为4000，provider3的MTU值为1500，其他如provider1的MTU值为9000。而overlay网络的MTU值为9000。

在neutronconf中

在ml2ini中

该配置定义了所有underlay网络MTU值为9000，overlay网络的MTU值均为4000。

flat和vlan网络，根据实际的物理网络映射与physical_network_mtus、global_physnet_mtu信息，获取最小可用MTU值。

Geneve，Gre，Vxlan类型网络，则根据global_physnet_mtu与path_mtu中选取最小的可用MTU值，减去各类型报文头部开销，获取实际可用MTU值。

在用户实际创建network资源时，若未显式指定网络MTU值，则使用该网络类型下系统定义的最大可用MTU。若显式指定MTU，neutron会检查用户定义MTU是否小于等于该网络类型下系统定义的最大可用MTU。

在使用Linux Bridge实现的Neutron网络中，Linux Bridge Agent在侦测到新的device后，会通过ip link set *** 作，根据network中的MTU值，设置虚拟机绑定至Linux Bridge的tap设备的MTU值。反观Openvswitch实现的网络中却没有相关的设置。实际在使用过程中需要通过ovs-vsctl set Interface <tap name> mtu_request=<MTU Value>命令人工去设置tap设备的MTU值。

dhcp和router相关的tap设备在plug时，neutron会根据网络的MTU，在各tap设备所在的namespace内运行“ip link set <tap name> mtu <MTU value>”设置tap设备的MTU值。

Openstack从J版以后，neutron使用ovs patch port代替了linux veth实现OVS网桥之间的连接（出于性能提升的目的）。但依旧保留了veth连接的方式。在openvswitch_agentini中可以通过配置use_veth_interconnection=true启用veth连接网桥的功能。如果开启这项配置，默认的veth_mtu值为9000。当配置链路MTU大于9000时，需要修改openvswitch_agentini配置文件中veth_mtu的值，以免发生瓶颈效应。

虚拟机内部网卡配置MTU则是通过虚拟机DHCP请求IP地址时，顺便请求MTU值。在RFC2132 DHCP Option and BOOTP Vendor Extensions里明确定义了Interface MTU Option。DHCP Option Code 26 用两个字节的MTU数据，定义了网络接口的MTU值。如下表所示。

在DHCP agent中，dnsmasq的spawn_process会根据network的MTU值调整自身的启动参数。从而使虚拟机在DHCP过程中能正确地配置自身网卡的MTU值。

通过指定ICMP报文内容size以及IP报文不分片来探测MTU值设置是否正确。注意这里的size是指icmp data size。该size并不包含ICMP报文头部长度（8Byte）以及IP头部长度（20Byte）。

windows下

linux下

第一步、测出自己当前网络最佳MTU值，敲下 “Win键+R”，然后在运行窗口后输入“cmd”，再敲回车键。

第二步、在命令提示符窗口输入以下命令（建议直接复制，以免误将小写字母 l 写为数字 1），输好之后敲击回车。ping -l 1472 -f >

这条命令的意思是向 >

第三步、要是出现传输失败，提示需要拆分数据包的情况，就说明当前网络的 MTU 值要比指定的 1472 小，因此我们就适当调小数据包的大小（比如 1450），再发送一条类似的命令。

第四步、如果出现传输成功，就说明当前网络的 MTU 值比 1450 要大。于是我们需要稍微调大数值（比如1460），以便求得最为精确的网络 MTU 值。

第五步、然后通过不断修正数据包的大小，最终得到当前网络的 MTU 值。比如小编我这里，测试 1464 通过，但 1465 失败，所以小编的网络 MTU 值为 1464。

在此需要特别说明的是，当设置本地 MTU 值，必须牢记要将这个测得的值再加上 28，即 1464+28 = 1492。

电脑MTU值不能超过你的宽带MTU值，否则需要拆包，会比较慢

先检测mtu在修改

按开始键-点运行-输入cmd，进入dos界面，输入:

ping

-f

-l

1472

19216811

按Enter键其中19216811是网关IP地址，1472是数据包的长度。请注意，上面的参数是“-l”(小写的L)，而不是“-1”。

如果能ping通，表示数据包不需要拆包，可以通过网关发送出去。

如果出现:

Packet

needs

to

be

fragmented

but

DF

set

表示数据包需要拆开来发送。此时，减少数据包长度，再执行上面的ping命令。从1400到1472之间多试几次，就能找到合适的数据包长度了。把数据包长度加上数据包头28字节，就得到MTU的值。

如果检测到网关的MTU值是1500，不需要修改。

如果网关有防火墙ping不通，可以试试直接把MTU设为1400。

修改方法如下:

Windows平台下

1、运行regedit

2、打开:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\Interfaces

3、Interfaces下有多个子项，每个子项对应一个网卡。请按如下方法选择网卡:

A、确定本机用来连接Internet的网卡或拨号连接的IP，如192168019;

B、用鼠标点击Interfaces上的子项，查看键值列表中的IPAddress项;

C、如果IPAddress的键值与A中的IP相同，即192168019，则该子项就是要找的网卡。

4、进入该子项，在右边的窗口里按鼠标右键，选择“新建”->“DWORD

值”，输入名称“MTU”，按回车。再用鼠标双击“MTU”，d出修改窗口，填入MTU的值(一般为十进制的1480)。

填写前请先把基数设为十进制。

设置好后，需要重启机器才能生效。

Windows

7(XP、Vista未实测)

1、使用管理员权限运行cmd

2、使用netsh

interface

ipv4

show

subinterfaces命令看看MTU以及本地连接名称。

3、使用netsh

interface

ipv4

set

subinterface

"连接名"

mtu=300

store=persistent

(注:这里的连接名是你使用上面命令看到的MTU值对应的这个连接名，他在右边显示。)

附:1、此方法不用重启;2、如是ipv6就将上面的ipv4改成ipv6

Linux下可使用如下命令修改

需要root权限

ifconfig

网卡

MTU值

如

ifconfig

eth0

mtu

1460

顺便说一句，个人电脑修改MTU无任何意义！ 下面是方法。

1、本地MTU值大于网络MTU值时，本地传输的数据包过大导致网络会拆包后传输，不但产生额外的数据包，而且消耗了“拆包、组包”的时间。

2、本地MTU值小于网络MTU值时，本地传输的数据包可以直接传输，但是未能完全利用网络给予的数据包传输尺寸的上限值，传输能力未完全发挥。

这样我们就知道，所谓合理的设置MTU值，就是让本地的MTU值与网络的MTU值一致，既能完整发挥传输性能，又不让数据包拆分。

接下来最重要的就是要找出对于你的网络环境来说MTU多少才是合理的。

方法如下：

1、按Win+R组合键，调出“运行”菜单，输入“cmd”然后回车

2、在出现的“命令提示符”窗口中输入“ping -l 1472 -f >

linux 查看当前的网络配置命令格式：ifconfig interface optionsaddress。

ifconfig命令用于设置或查看网络配置，包括IP地址、网络掩码、广播地址等。它是linux系统中，使用频率最高的关于网络方面的命令。

主要参数：interface：网络接口名；up：打开网络接口；down：关闭网络接口；broadcast：设置网络接口的广播地址；netmask：设置网络接口的子网掩码；address：设置网络接口的IPv4地址；add：给指定网络接口配置IPv6地址；del：删除指定网络接口的IPv6地址。

1、查看多个网络接口方法：

2、查看本机的路由表, route命令，加上-n参数显示数字地址。

3、查看本机ARP缓存表， arp 命令  参数列表中 -a 列出所有条目， -n显示数字地址：

4、查看网络连接信息 是netstat命令：

1本地MTU值大于网络MTU值时，本地传输的数据包过大导致网络会拆包后传输，不但产生额外的数据包，而且消耗了“拆包、组包”的时间 。

2本地MTU值小于网络MTU值时，本地传输的数据包可以直接传输，但是未能完全利用网络给予的数据包传输尺寸的上限值，传输能力未完全发挥 。

这样我们就知道：

所谓合理的设置MTU值，就是让本地的MTU值与网络的MTU值一致，既能完整发挥传输性能，又不让数据包拆分。

Linux OS:

ping -s 1472 -M do 172210118

含义：

发送大小包大小是1472（+28）字节，禁止路由器拆分数据包。

回复结果：

1如果正常回复，说明网络允许最大MTU就是1500字节，与系统默认相同，只需将自己的路由的MTU也设置为1500即可。

2如果没正常回复，说明数据包大小超过了网络限定的MTU大小。需要减小探测包大小再次尝试。

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