在計算機網路中，巨型幀，又稱大型幀，是指有效負載超過 IEEE 8023 標準所限制的 1500 位元組的乙太網幀。通常來說，巨型幀可以攜帶最多 9000 位元組的有效負載，但也存在變化，因此需要謹慎使用該術語。許多吉位元乙太網交換機和吉位元乙太網網絡卡可以支援巨型幀。部分交換機和 Fast Ethernet 網絡卡也支援巨型幀。 開端 每個接收到的乙太網幀都需要網路硬體和軟體處理。增加幀大小有助於用更少的負載傳遞更大量的資料，降低 CPU 使用率（主要是減少中斷），以及透過減少需處理的幀來增加吞吐量和減少所傳送幀的幀開銷總量。 巨型幀最初是由在其 ACEnic 吉位元乙太網介面卡中推出。其他許多廠商也採納了此大小。 採用 巨型幀或 9000 位元組有效負載幀可以減少開銷和 CPU 使用。最近的工作也證明了，巨型幀對端到端 TCP 效能有著積極作用。 巨型幀的存在可能對網路延遲有不利影響，尤其是在低頻寬鏈路上。端到端連線使用的幀大小通常受到中間鏈路中的最小幀大小限制。8025 Token Ring 可以使用 4464 位元組的幀 MTU，FDDI 可以 4352 位元組，ATM 可以 9180 位元組，以及 80211 可以傳輸 7935 位元組 MTU。IEEE 8023 乙太網標準僅規定支援 1500 位元組的幀 MTU，總計 1518 位元組的幀大小（1522 位元組及可選的 IEEE 8021Q VLANQoS 標籤）。 巨型幀所採用的 9000 位元組有效負載大小來自 Internet2 聯合工程團隊與美國聯邦政府網路的討論。他們的建議已被其他所有國家研究和教育網路採納。為滿足這一強制性購買標準，製造商已將 9000 位元組納入常規的 MTU 大小，使巨型幀尺寸至少有 90189022 位元組（不含或包含 IEEE 8021Q 欄位）。大多數乙太網裝置可支援高達 9216 位元組的巨型幀。 錯誤檢測 巨型幀在使用乙太網幀中簡單的 CRC32 錯誤檢測時，更容易遭受未檢測到的錯誤 因為更多的資料增加了幾個錯誤互相抵消的機率。正因如此，已經有較高網路層上的額外機制被開發以改進錯誤檢測。 IETF 為巨型幀中避免資料完整性降低準備的解決方案是在 SCTP 傳輸（RFC 4960）和 iSCSI（RFC 7143）中使用 Castagnoli CRC polynomial。這個多項式的選擇基於論文 32Bit Cyclic Redundancy Codes for Internet Applications 中記錄的成果。32Bit Cyclic Redundancy Codes for Internet Applications by Philip Koopman ECE Department ICES Carnegie Mellon UniversityCastagnoli 多項式 0x1EDC6F41 達到了漢明距離 HD6，在超過一個乙太網 MTU（16360 位元資料字長）時，以及 HD4（114663 位元），當超過乙太網 MTU 長度的 9 倍。相比乙太網 CRC 標準的多項式，這為基於 MTU 大小的資料提供了額外兩個位元的錯誤檢測能力，而不犧牲在資料字長超過 72kbits 時的 HD4 的能力。 透過為 UDP 和 TCP 傳輸內部使用 CRC 校驗和而非簡單的累加校驗和，發生在 NIC 內部的錯誤也可以被檢測到。由於簡單求和時這些誤差往往會自我消除，TCP 和 UDP 都已被證明在檢測匯流排特定位元錯誤上是無效的。在 RFC 3309 中完成的對真實資料注入模擬誤差並對比的測試顯示，這些錯誤有將近 2 未被檢測到。 採用巨型幀的主要障礙之一是，升級現有的乙太網基礎設施以避免降低檢測錯誤的能力是困難的。在軟體中完成的 CRC 計算必定會慢於 TCP 和 UDP 中那種簡單的累加校驗和實現。為克服這種效能損失，NIC 解除安裝 SCTP 校驗和計算是可能的，並且支援的 CPU 可以利用在向量數學指令集中擴充套件的 CRC32 指令。 在設計處理資料塊的常規目的傳輸中，以及在設計攜帶 SCSI 資料的 TCP 傳輸中，支援 Castagnoli CRC 多項式都可以帶來更好的錯誤檢測，儘管使用增加乙太網 MTU 的巨型幀會使錯誤檢測顯著減少。 配置 部分廠商在大小設定時包括頭的大小，而部分廠商則不是。這即是最大幀大小（包括幀頭）與最大傳輸單元 MTU （不包括幀頭 最大的第三層包大小）。因此您可能會發現，必須在不同廠商的裝置中配置不同的值，以使其設定匹配。在網路上同時存在配置為巨型幀的裝置與未配置為巨型幀的裝置可能導致網路效能問題。 頻寬效率 巨型幀可以減少開銷以略微提升乙太網效率，例如在 IPv4 上的 TCP： 幀型別 MTU 第一層開銷 第一層開銷 第二層開銷 第二層開銷 第三層開銷 第四層開銷 有效負載大小 總計傳輸總計傳輸大小是有效負載大小 所有開銷大小的總和。 效率效率是有效負載大小除以總傳輸大小。 標準 1500 8 位元組 12 位元組 幀頭 14 位元組 FCS 4 位元組 IPv4 頭 20 位元組 TCP 頭 20 位元組 1460 位元組 1538 位元組 9493 Jumbo 9000 preamble 8 位元組 IPG 12 位元組 幀頭 14 位元組 FCS 4 位元組 IPv4 頭 20 位元組 TCP 頭 20 位元組 8960 位元組 9038 位元組 9914 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 其他幀大小供參考 IEEE 80211IEEE 802112012 823 General frame format 7935 PLCP 前導和頭 24 位元組 IPG varies 幀頭和安全 ovhd 52 位元組 FCS 4 位元組 IPv4 頭 20 位元組 TCP 頭 20 位元組 7895 位元組 8015 IPG 大小位元組 985 小巨型幀 小巨型幀（Baby giant 或 baby jumbo frames；也稱小巨人幀）是隻比 IEEE 乙太網標準所限定的體積稍大的乙太網幀。小巨型幀是為使 IPMPLS 能透過乙太網幀直接傳輸到乙太網服務而準備。大多數實現要求將非巨型的使用者幀封裝為 MPLS 幀格式以使其可以被封裝成適當的乙太網幀格式（以太型別值為 0x8847 和 0x8848）。RFC3032 MPLS Label Stack Encoding 額外的 MPLS 和乙太網頭開銷意味著支援 1600 位元組的幀是網路中的一項強制性要求。Ceragon Jumbo Frames The Microwave Perspective Technical brief 超巨型幀 超巨型幀（Super jumbo frames，簡稱 SJF）通常被認為是有效負載大小超過 9000 位元組的幀。 部分過時 透過使 CPU 負載與幀大小無關，大段解除安裝（LSO）已經消除了巨型幀設計目的中的減少分組開銷。（LRO） 接收方的大段解除安裝，並不能完全消除每個分組導致的 CPU 開銷，因此巨型幀對保證入站流量仍然有益。從頻寬的角度來說，巨型幀仍然有用，因為它減少了非資料的頻寬開銷量。 參見 IPv6 中的大資料包 最大傳輸單元（MTU） 參考資料 外部連結 Jumbo Frames Where to use it Jumbo frames by Selina Lo Alteon Networks 2231998 in NetworkWorld SJF Supercomputing 2005 Demo Pushing up the Internet MTU IEEE 8023as Frame Expansion Task Force 32Bit Cyclic Redundancy Codes for Internet Applications Need To Know Jumbo Frames in Small Networks How to Jumbo Frames in Archlinux Category 網路結構 Category 封包