在企業建構混合雲或多雲架構的過程中,網路連線的穩定性與效能至關重要。為了實現本地資料中心與AWS 雲端環境之間的高速、安全連接,越來越多的企業選擇使用 AWS Direct Connect(專線連線)。它提供了比公網更穩定、更低延遲的網路傳輸能力,成為關鍵業務場景下的首選連接方式。然而,在Direct Connect 的部署與最佳化中,一個常被忽略但至關重要的參數便是 MTU(最大傳輸單元) 的設定。
MTU 設定對網路的吞吐效率、延遲控制、封包完整性等都有直接影響。本文將圍繞AWS Direct Connect 中的MTU 設定進行深入講解,涵蓋其基礎概念、配置方式、適用場景、優化建議以及可能遇到的問題,幫助企業建立更有效率可靠的專線連接方案。
什麼是MTU?
MTU(Maximum Transmission Unit) 是指在網路上傳輸資料時,單一資料包的最大大小(單位為位元組)。如果一個封包的大小超過了網路路徑中某個節點所支援的MTU 值,則該封包將被分割(分片)傳輸,這會帶來額外的CPU 開銷、增加網路延遲、降低傳輸效率,甚至可能導致封包遺失。
在傳統乙太網路中,標準的MTU 值為 1500 字節。而對於要求更高網路效能的場景,企業通常希望使用 Jumbo Frame(巨幀),其最大可支援的MTU 值為 9001 位元組。
AWS Direct Connect 中的MTU 類型
AWS Direct Connect 提供兩種不同MTU 設定選項:
類型 | MTU 值 | 使用場景 |
標準幀 | 1500 字節 | 預設設置,適用於一般業務需求 |
Jumbo Frame | 9001 位元組 | 高吞吐、低延遲場景,如大數據傳輸、影音串流處理等 |
需要注意的是,MTU 的設定在Direct Connect 的使用連結中是端對端生效的。即本地路由器、Direct Connect 的虛擬介面(VIF)、AWS VPC 子網路及EC2 實例的網路介面等各環節,都必須一致支援相同的MTU 配置,才能避免因封包分片或拒絕而導致的通訊問題。
什麼場景建議使用MTU 9001?
並非所有業務都需要啟用MTU 9001,是否配置巨幀應根據實際需求評估。以下場景推薦使用9001 MTU:
1. 大規模資料傳輸
如在使用AWS DataSync、S3 Transfer Acceleration、Amazon FSx 等服務進行跨地域大檔案傳輸、資料庫同步、備份遷移時,9001 位元組的MTU 可以顯著減少分片數量,提高傳輸吞吐率。
2. 即時串流傳輸
如直播、隨選視訊(VOD)、影音編解碼服務等,啟用巨幀可降低網路抖動,提升即時傳輸穩定性。
3. 金融與高頻交易系統
對延遲高度敏感的交易系統(如證券、外匯),Jumbo Frame 能降低資料幀數量,提高效率。
4. 跨區域或跨帳戶連接
如企業使用Direct Connect Gateway 和Transit Gateway 建構跨區域互聯,在多跳網路中使用統一高MTU 可減少資料分片和中間節點處理負載。
如何在AWS Direct Connect 中設定MTU?
配置MTU 涉及本地設備與AWS 雲端的多處設置,確保連結路徑一致支援。
1. 建立支援MTU 9001 的Virtual Interface(VIF)
在AWS 控制台或透過AWS CLI 建立VIF 時,需要指定mtu=9001,例如:
aws directconnect create-private-virtual-interface \
–connection-id dxcon-abc123 \
–new-private-virtual-interface '{“vlan”:101,”addressFamily”:”ipv4″,”mtu”:9001,…}'
若使用的是Hosted VIF,需聯絡代理商確認是否啟用MTU 9001 支援。
2. 本地設備配置
確保本地的路由器、交換器與網路卡支援9001 MTU 設定。例如Cisco 路由器可透過以下指令設定:
interface GigabitEthernet0/0
mtu 9216
注意部分設備最大MTU 不等於可用MTU,需要預留Ethernet 訊框頭等開銷。
3. EC2 執行個體與VPC 配置
- 選擇支援ENA(Elastic Network Adapter)的執行個體類型
- 子網路所屬網路介面(ENI)支援修改MTU 值
在EC2 實例中驗證目前MTU 值:
ip link show eth0
如需修改:
sudo ip link set dev eth0 mtu 9001
4. 與Transit Gateway 連結注意事項
若Direct Connect 與AWS Transit Gateway 聯動使用,需注意Transit Gateway 的最大MTU 為 8500 字節,在這種架構下不能全鏈路支援9001。建議使用路徑MTU 探測(PMTUD)機制以適應變化。
如何驗證MTU 設定是否生效?
透過ping 指令驗證是否啟用了巨幀支援:
ping -M do -s 8973 <目標IP>
說明:
- -M do:禁止分片
- -s 8973:資料包大小+ ICMP頭28位元組= 9001 位元組
如果成功收到回應說明路徑支援MTU 9001;若失敗,表示路徑中某處連結不相容。
排障與優化建議
問題 | 原因 | 建議 |
ping 不通 | 中間連結不支援9001 | 逐跳測試,縮小範圍 |
資料包遺失 | 分片失敗 | 統一鏈路MTU 設定 |
CPU 佔用高 | 小包過多 | 啟用巨幀減少開銷 |
EC2 網路中斷 | 修改MTU 時未重啟服務 | 修改後重新啟動或重新整理網路配置 |
優化建議:
- 對所有連結做端對端MTU 一致性檢查
- 聯合AWS CloudWatch、VPC Flow Logs 做鏈路視覺化排查
- 使用AWS 官方支援工具測試傳輸效率,如Network Performance Monitoring (NPM)
總結與最佳實踐
- AWS Direct Connect 預設MTU 為1500,適用於一般場景
- 高吞吐/低延遲/大檔案傳輸建議配置MTU 9001
- 在設定MTU 前,請務必確認本機設備、AWS 網路介面與服務連結一致支援
- 配合Transit Gateway 時應使用8500 MTU 並確保相容性
- 使用ping 指令驗證MTU 設定是否正確,避免後期業務中斷
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