28-05-2024, 04:07
Wenn Sie über Netzwerkkommunikation nachdenken, ist es wirklich interessant, wie unterschiedliche Protokolle funktionieren. Eines der häufig angesprochenen Themen ist UDP, das für User Datagram Protocol steht. Es wird für Dinge wie Video-Streaming, Online-Spiele und VoIP verwendet, bei denen Geschwindigkeit wichtiger ist als Zuverlässigkeit. Aber was passiert, wenn ein UDP-Paket zu groß für das Netzwerk ist? Ich meine, es ist nicht so, dass Sie eine Grenze dafür haben, was Sie im Kopf senden können, aber das Netzwerk ist nicht so flexibel.
Um zu beginnen, lassen Sie uns darüber sprechen, wie UDP funktioniert. Im Gegensatz zu TCP, das auf Fehler prüft und sicherstellt, dass Pakete in der richtigen Reihenfolge empfangen werden, schickt UDP die Daten einfach raus, ohne sich darum zu kümmern, ob sie auf dem Weg verloren gehen. Das liegt daran, dass es für Geschwindigkeit konzipiert ist, und das macht es ziemlich gut. Allerdings kann diese Geschwindigkeit Probleme schaffen, insbesondere wenn die Pakete zu groß werden.
Stellen Sie sich vor, Sie versuchen ein UDP-Paket zu senden, das die maximale Übertragungseinheit (MTU) Ihres Netzwerks überschreitet. Die MTU ist im Grunde die größte Paketgröße, die ein Router für eine einzelne Übertragung verarbeiten kann. Bei Ethernet liegt dieser Wert normalerweise bei etwa 1500 Bytes. Wenn Ihr Paket diese Größe überschreitet, können mehrere Dinge passieren.
Zunächst einmal, wenn Sie versuchen, ein Paket zu senden, das größer als die MTU ist, könnte der Router, der es empfängt, es einfach verwerfen. Das ist das einfachste und oft die häufigste Folge. Da UDP die Zustellung von Paketen nicht garantiert, werden Sie nicht einmal wissen, dass Ihr Paket verworfen wurde, es sei denn, Ihre Anwendung hat eine Art von Bestätigung auf Anwendungsebene. Wenn Sie also ein Video streamen oder ein Spiel spielen und Pakete anfangen, verloren zu gehen, werden Sie einen Leistungsabfall bemerken – vielleicht ein wenig Verzögerung oder Ruckeln. Es kann äußerst ärgerlich sein, besonders wenn Sie mitten in einer intensiven Gaming-Sitzung oder einem Videoanruf sind.
Jetzt wird es ein wenig komplizierter, wenn Ihr Paket zu groß ist und Sie sich in einer Situation mit Fragmentierung befinden. Fragmentierung tritt auf, wenn das Quellsystem (von dem Sie Ihre Daten senden) Ihr großes Paket in kleinere Teile zerlegt, die der MTU-Größe entsprechen. Ihr Computer kann dies tun, bevor die Daten überhaupt das Netzwerk erreichen. Fragmentierung ist jedoch für UDP nicht ideal. Da UDP verbindungslos ist und die Zustellung von Paketen nicht garantiert, wird das gesamte ursprüngliche Paket verworfen, wenn eines dieser Fragmente verloren geht. Das bedeutet, dass Sie nicht nur mit der zusätzlichen Belastung des Zerlegens von Paketen umgehen müssen, sondern auch für den potenziellen Verlust von Fragmenten planen müssen. Dies kann zu einem insgesamt schlechteren Erlebnis führen.
Eine schlechte Kombination aus übergroßen Paketen und schlechter Netzwerkleistung kann zu einer wirklich frustrierenden Situation für die Benutzer führen. Denken Sie daran: Sie spielen ein Online-Spiel, Ihr Charakter friert plötzlich ein, weil Pakete links und rechts verloren gehen, und es ruiniert Ihr Erlebnis. Es macht keinen Spaß, dieses sich drehende Lade-Icon zu sehen, während Ihre Verbindung versucht, sich von Paketverlusten zu erholen.
Wenn Ihr Paket verworfen wird, weil es zu groß ist, bedeutet das auch, dass Sie kein Feedback darüber haben, was schiefgelaufen ist, es sei denn, Ihre Anwendung ist speziell dafür ausgelegt, mit diesen Problemen umzugehen. Viele Anwendungen haben ein gewisses Gefühl für „Wiederholungen“, aber bei UDP ist das nicht etwas, das standardmäßig mitgeliefert wird. Daher könnte es sein, dass Ihr gestreamtes Video abrupt pausiert oder Abschnitte vollständig überspringt.
Hier ist ein Beispiel aus dem wirklichen Leben, mit dem Sie sich möglicherweise identifizieren können. Angenommen, Sie versuchen, eine Live-Veranstaltung zu streamen. Sie sind im Moment vertieft, und alles scheint in Ordnung zu sein, bis es plötzlich einfriert oder vorspringt. Wenn der Streaming-Dienst UDP verwendet und Pakete während der Übertragung verloren gehen, besteht die Möglichkeit, dass Sie wichtige Teile der Veranstaltung verpassen. Es ist fast so, als würden Sie durch ein Bilderbuch blättern und Seiten fehlen; die Geschichte fließt einfach nicht richtig.
Ein weiterer Faktor, den es zu berücksichtigen gilt, ist die Reise, die Pakete durch ein Netzwerk machen. Pakete fließen nicht auf einer direkten Linie; sie hüpfen von Router zu Router. Jeder Router hat seine eigenen MTU-Einstellungen, die variieren können, insbesondere wenn die Pakete durch verschiedene Arten von Netzwerken gehen. Die Fragmentierung von Paketen kann bei einem Router auftreten, aber nicht bei einem anderen, was zu Diskrepanzen führen kann, die noch mehr verlorene Pakete verursachen. Deshalb ist es so wichtig, die MTU-Einstellungen netzwerkweit zu optimieren, insbesondere wenn Sie viele Streaming-Videos oder Echtzeitspiele erwarten.
Wenn Sie herausfinden, dass größere Pakete Probleme für Ihre Netzwerk-Anwendung verursachen, könnten Sie in Erwägung ziehen, die Größe Ihrer UDP-Pakete anzupassen. Die minimale Größe, die ein Paket für UDP haben kann, beträgt normalerweise 576 Bytes, aber es gibt einen Kompromiss zu beachten. Kleinere Pakete können eine Lösung sein, aber sie könnten nicht genug Daten transportieren, was zu zusätzlicher Belastung führen kann, da Sie viele kleine Pakete anstelle von wenigen größeren senden werden. Sie müssen abwägen, wie viele Daten Sie senden möchten, gegen das Risiko, durch Fragmentierung oder Überschreitung der MTU noch mehr zu verlieren.
Sie haben vielleicht von der „Path MTU Discovery“ gehört, einem Verfahren, das Ihr System verwendet, um die maximale Paketgröße zu ermitteln, die ohne Fragmentierung entlang des Netzwerkpfads gesendet werden kann, bevor es die MTU-Grenze erreicht. Dieses Verfahren ist jedoch nicht narrensicher. Manchmal können Router diesen Prozess blockieren, was zu weiteren Problemen führt, bei denen Ihr System falsche Annahmen über sichere Paketgrößen trifft. Dies ist eine weitere Ebene, auf der Probleme auftreten können.
Es besteht auch das Risiko von Überlastungen in einem Netzwerk. Wenn Ihr Netzwerk überlastet ist und eines dieser größeren UDP-Pakete in einem Engpass gefangen wird, könnte es nicht nur verworfen werden, sondern es könnte auch eine Weile dauern, bis es sich erholt. Und wir haben noch nicht über die Auswirkungen gesprochen, die unterschiedliche Qualitätsdienstleistungs (QoS)-Einstellungen auf UDP-Pakete in überlasteten Umständen haben könnten. Sie könnten während der Hauptgeschäftszeiten eine große Videodatei senden, und etwas könnte dringend mehr Bandbreite benötigen als Ihr Paket. Das Netzwerk könnte entscheiden, basierend auf QoS-Regeln, dieses Paket über Ihres zu priorisieren, weil es „es mehr braucht“, was dazu führt, dass Ihre Daten weiter verzögert oder ganz verworfen werden.
Was können Sie also tun, um diese Probleme zu vermeiden? Stellen Sie sicher, dass sowohl Sie als auch Ihre Anwendungen die Grenzen Ihrer Umgebung kennen. Wenn Sie eine Anwendung entwickeln, die UDP verwendet, oder sogar mit bestehenden Systemen arbeiten, ist es sinnvoll, zu überprüfen, wie Sie Daten senden. Versuchen Sie, sich an sichere Paketgrößen zu halten. Außerdem ist es immer eine gute Praxis, proaktiv Ihr Netzwerk zu überwachen. Die Kenntnis der Leistungskennzahlen Ihres Netzwerks kann Ihnen Einblicke geben, die es Ihnen ermöglichen, Dinge anzupassen, bevor es chaotisch wird.
Zusammenfassend können übergroße UDP-Pakete zu einer gesamten Kaskade von Irritationen führen, die die Benutzer direkt betreffen. Es ist so einfach und kann von verlorenen Paketen bis zu frustrierenden Erlebnissen reichen, insbesondere wenn Sie auf Echtzeitkommunikation angewiesen sind. Und als IT-Fachmann hilft Ihnen das Verständnis dieser Nuancen nicht nur beim Troubleshooting, sondern auch beim Entwerfen besserer Systeme von Grund auf. Denken Sie also das nächste Mal an einer Netzwerkdiskussion daran, dass manchmal kleiner wirklich besser ist, wenn es darum geht, die UDP-Zustellung konsistent zu halten.
Um zu beginnen, lassen Sie uns darüber sprechen, wie UDP funktioniert. Im Gegensatz zu TCP, das auf Fehler prüft und sicherstellt, dass Pakete in der richtigen Reihenfolge empfangen werden, schickt UDP die Daten einfach raus, ohne sich darum zu kümmern, ob sie auf dem Weg verloren gehen. Das liegt daran, dass es für Geschwindigkeit konzipiert ist, und das macht es ziemlich gut. Allerdings kann diese Geschwindigkeit Probleme schaffen, insbesondere wenn die Pakete zu groß werden.
Stellen Sie sich vor, Sie versuchen ein UDP-Paket zu senden, das die maximale Übertragungseinheit (MTU) Ihres Netzwerks überschreitet. Die MTU ist im Grunde die größte Paketgröße, die ein Router für eine einzelne Übertragung verarbeiten kann. Bei Ethernet liegt dieser Wert normalerweise bei etwa 1500 Bytes. Wenn Ihr Paket diese Größe überschreitet, können mehrere Dinge passieren.
Zunächst einmal, wenn Sie versuchen, ein Paket zu senden, das größer als die MTU ist, könnte der Router, der es empfängt, es einfach verwerfen. Das ist das einfachste und oft die häufigste Folge. Da UDP die Zustellung von Paketen nicht garantiert, werden Sie nicht einmal wissen, dass Ihr Paket verworfen wurde, es sei denn, Ihre Anwendung hat eine Art von Bestätigung auf Anwendungsebene. Wenn Sie also ein Video streamen oder ein Spiel spielen und Pakete anfangen, verloren zu gehen, werden Sie einen Leistungsabfall bemerken – vielleicht ein wenig Verzögerung oder Ruckeln. Es kann äußerst ärgerlich sein, besonders wenn Sie mitten in einer intensiven Gaming-Sitzung oder einem Videoanruf sind.
Jetzt wird es ein wenig komplizierter, wenn Ihr Paket zu groß ist und Sie sich in einer Situation mit Fragmentierung befinden. Fragmentierung tritt auf, wenn das Quellsystem (von dem Sie Ihre Daten senden) Ihr großes Paket in kleinere Teile zerlegt, die der MTU-Größe entsprechen. Ihr Computer kann dies tun, bevor die Daten überhaupt das Netzwerk erreichen. Fragmentierung ist jedoch für UDP nicht ideal. Da UDP verbindungslos ist und die Zustellung von Paketen nicht garantiert, wird das gesamte ursprüngliche Paket verworfen, wenn eines dieser Fragmente verloren geht. Das bedeutet, dass Sie nicht nur mit der zusätzlichen Belastung des Zerlegens von Paketen umgehen müssen, sondern auch für den potenziellen Verlust von Fragmenten planen müssen. Dies kann zu einem insgesamt schlechteren Erlebnis führen.
Eine schlechte Kombination aus übergroßen Paketen und schlechter Netzwerkleistung kann zu einer wirklich frustrierenden Situation für die Benutzer führen. Denken Sie daran: Sie spielen ein Online-Spiel, Ihr Charakter friert plötzlich ein, weil Pakete links und rechts verloren gehen, und es ruiniert Ihr Erlebnis. Es macht keinen Spaß, dieses sich drehende Lade-Icon zu sehen, während Ihre Verbindung versucht, sich von Paketverlusten zu erholen.
Wenn Ihr Paket verworfen wird, weil es zu groß ist, bedeutet das auch, dass Sie kein Feedback darüber haben, was schiefgelaufen ist, es sei denn, Ihre Anwendung ist speziell dafür ausgelegt, mit diesen Problemen umzugehen. Viele Anwendungen haben ein gewisses Gefühl für „Wiederholungen“, aber bei UDP ist das nicht etwas, das standardmäßig mitgeliefert wird. Daher könnte es sein, dass Ihr gestreamtes Video abrupt pausiert oder Abschnitte vollständig überspringt.
Hier ist ein Beispiel aus dem wirklichen Leben, mit dem Sie sich möglicherweise identifizieren können. Angenommen, Sie versuchen, eine Live-Veranstaltung zu streamen. Sie sind im Moment vertieft, und alles scheint in Ordnung zu sein, bis es plötzlich einfriert oder vorspringt. Wenn der Streaming-Dienst UDP verwendet und Pakete während der Übertragung verloren gehen, besteht die Möglichkeit, dass Sie wichtige Teile der Veranstaltung verpassen. Es ist fast so, als würden Sie durch ein Bilderbuch blättern und Seiten fehlen; die Geschichte fließt einfach nicht richtig.
Ein weiterer Faktor, den es zu berücksichtigen gilt, ist die Reise, die Pakete durch ein Netzwerk machen. Pakete fließen nicht auf einer direkten Linie; sie hüpfen von Router zu Router. Jeder Router hat seine eigenen MTU-Einstellungen, die variieren können, insbesondere wenn die Pakete durch verschiedene Arten von Netzwerken gehen. Die Fragmentierung von Paketen kann bei einem Router auftreten, aber nicht bei einem anderen, was zu Diskrepanzen führen kann, die noch mehr verlorene Pakete verursachen. Deshalb ist es so wichtig, die MTU-Einstellungen netzwerkweit zu optimieren, insbesondere wenn Sie viele Streaming-Videos oder Echtzeitspiele erwarten.
Wenn Sie herausfinden, dass größere Pakete Probleme für Ihre Netzwerk-Anwendung verursachen, könnten Sie in Erwägung ziehen, die Größe Ihrer UDP-Pakete anzupassen. Die minimale Größe, die ein Paket für UDP haben kann, beträgt normalerweise 576 Bytes, aber es gibt einen Kompromiss zu beachten. Kleinere Pakete können eine Lösung sein, aber sie könnten nicht genug Daten transportieren, was zu zusätzlicher Belastung führen kann, da Sie viele kleine Pakete anstelle von wenigen größeren senden werden. Sie müssen abwägen, wie viele Daten Sie senden möchten, gegen das Risiko, durch Fragmentierung oder Überschreitung der MTU noch mehr zu verlieren.
Sie haben vielleicht von der „Path MTU Discovery“ gehört, einem Verfahren, das Ihr System verwendet, um die maximale Paketgröße zu ermitteln, die ohne Fragmentierung entlang des Netzwerkpfads gesendet werden kann, bevor es die MTU-Grenze erreicht. Dieses Verfahren ist jedoch nicht narrensicher. Manchmal können Router diesen Prozess blockieren, was zu weiteren Problemen führt, bei denen Ihr System falsche Annahmen über sichere Paketgrößen trifft. Dies ist eine weitere Ebene, auf der Probleme auftreten können.
Es besteht auch das Risiko von Überlastungen in einem Netzwerk. Wenn Ihr Netzwerk überlastet ist und eines dieser größeren UDP-Pakete in einem Engpass gefangen wird, könnte es nicht nur verworfen werden, sondern es könnte auch eine Weile dauern, bis es sich erholt. Und wir haben noch nicht über die Auswirkungen gesprochen, die unterschiedliche Qualitätsdienstleistungs (QoS)-Einstellungen auf UDP-Pakete in überlasteten Umständen haben könnten. Sie könnten während der Hauptgeschäftszeiten eine große Videodatei senden, und etwas könnte dringend mehr Bandbreite benötigen als Ihr Paket. Das Netzwerk könnte entscheiden, basierend auf QoS-Regeln, dieses Paket über Ihres zu priorisieren, weil es „es mehr braucht“, was dazu führt, dass Ihre Daten weiter verzögert oder ganz verworfen werden.
Was können Sie also tun, um diese Probleme zu vermeiden? Stellen Sie sicher, dass sowohl Sie als auch Ihre Anwendungen die Grenzen Ihrer Umgebung kennen. Wenn Sie eine Anwendung entwickeln, die UDP verwendet, oder sogar mit bestehenden Systemen arbeiten, ist es sinnvoll, zu überprüfen, wie Sie Daten senden. Versuchen Sie, sich an sichere Paketgrößen zu halten. Außerdem ist es immer eine gute Praxis, proaktiv Ihr Netzwerk zu überwachen. Die Kenntnis der Leistungskennzahlen Ihres Netzwerks kann Ihnen Einblicke geben, die es Ihnen ermöglichen, Dinge anzupassen, bevor es chaotisch wird.
Zusammenfassend können übergroße UDP-Pakete zu einer gesamten Kaskade von Irritationen führen, die die Benutzer direkt betreffen. Es ist so einfach und kann von verlorenen Paketen bis zu frustrierenden Erlebnissen reichen, insbesondere wenn Sie auf Echtzeitkommunikation angewiesen sind. Und als IT-Fachmann hilft Ihnen das Verständnis dieser Nuancen nicht nur beim Troubleshooting, sondern auch beim Entwerfen besserer Systeme von Grund auf. Denken Sie also das nächste Mal an einer Netzwerkdiskussion daran, dass manchmal kleiner wirklich besser ist, wenn es darum geht, die UDP-Zustellung konsistent zu halten.
