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巨型帧将 MTU 增加到 1500 字节以上，以减少开销并提高千兆和 10 GbE 网络的性能。

路径上的所有元素（网卡、交换机、路由器、NAS 和操作系统）必须支持并共享相同的 MTU，以避免错误和碎片化。

它非常适合用于持续大量传输的环境（备份、虚拟化、视频编辑），但在混合场景或游戏场景中可能会产生不利影响。

配置过程中应始终进行大 ping 测试、错误监控和实际速度测量。

如果你曾经尝试过 在您的网卡上启用巨型帧 如果您遇到过奇怪的错误、ping 不连续或 MTU 设置“未生效”等问题，请不要担心：您并非孤例。巨型帧的概念听起来很简单，但实际上，您需要仔细协调网卡、交换机、路由器、NAS 设备和操作系统，才能确保一切顺利运行。

本文将以通俗易懂的语言，详细阐述…… 巨型帧究竟是什么？何时启用巨型帧才合适？网络中需要满足哪些要求？以及如何正确配置巨型帧？ 适用于不同的设备（Windows、Linux、NAS、思科交换机、家用路由器等），以及如何测试一切是否正常工作，以及您可能会遇到的典型问题。

什么是巨型帧？它们与 MTU 有什么关系？

在以太网中，每个通过电缆传输的数据包都被封装在一个帧中，帧的最大大小由以下因素决定： MTU（最大传输单元）几乎所有以太网网络出厂时都使用 1500 字节的有效载荷 MTU，这相当于包含报头和 FCS 在内的帧大小约为 1518-1522 字节。

当你谈论 巨型帧我们指的是有效载荷大于标准 1500 字节的以太网帧。千兆及更高比特率的网络通常使用以下帧大小： MTU接近9000字节虽然实际上有些设备支持稍多一些（最多约 12000 字节），而另一些设备支持稍少一些（8000、8200 等），具体取决于制造商。

除了“经典”的巨型情节之外，还有以下概念： 巨型婴儿或小型巨型地块这些数据包比标准 MTU（例如 1600 字节）略大，用于添加额外的协议头（例如 VLAN 802.1Q 或 MPLS），而不想陷入数据包分片。

自 1500 字节标准确立以来， 网络速度和处理器功率 它已经大幅增长。如今，在专业环境中，千兆、10GbE、40GbE 甚至 100GbE 交换机非常普遍，在这样的速度下，如果我们想要最大限度地发挥性能，1500 字节就显得有些不足了。

这就是为什么许多现代设备（网卡、交换机、路由器和NAS）都支持的原因 MTU 最大可达 9000 字节 即使没有严格的标准，9000 字节也已成为巨型帧的“事实上的”标准值。当帧大小超过 9000 字节时，我们称之为超级巨型帧，尽管它们的实际用途相当有限。

启用巨型帧的优势和劣势

巨型相框存在的主要原因是 降低处理开销并提高有效性能 在网络环境中，大量数据会在频繁“交谈”的设备之间传输。

当您发送 MTU 为 1500 的大文件时，该文件将被分割成许多小数据包。 如果增加帧的大小，发送相同数量的数据所需的包就会减少。这意味着更少的报头、更少的处理器中断，以及更少的网络设备队列工作。

这一点在以下任务中尤为明显： 数据库备份、大型视频或音频流传输、网络视频或照片编辑以及虚拟化环境在这些情况下，数据包通常很大，并且会持续很长时间，因此巨型帧有助于提高传输速度并降低 CPU 消耗。

在虚拟化网络中，巨型帧也允许 减少中断次数 这样一来，就能将更多资源集中于数据本身的处理，而不是管理成千上万个小型头部信息。这就是为什么它们在 iSCSI 网络、共享存储和许多数据中心中非常常见的原因。

然而，并非全是优势：在它们被处理的环境中 许多小包裹或非常分散的来源 （例如，BitTorrent、eMule 或类似网络的 P2P 流量较高），使用巨型帧通常不会增加任何性能，甚至会因为在同一链路上混合大小数据包而损害性能。

RITE 2021 是什么？什么时候适合使用巨型帧，什么时候不适合使用巨型帧？

在您急于更改整个网络的 MTU 值之前，值得考虑一下这样做是否值得。最明智的建议是： 测试和测量但要牢记一些实用规则。

如果您的工作环境中需要传输巨型帧，那么启用巨型帧是一个好主意。 几个组织明确的团队之间传输的超大文件，例如：

数据库备份 或者服务器和 NAS 之间的虚拟机。

高质量视频或音频流 从媒体服务器到一个或多个固定客户端。

视频或图像编辑 直接通过共享网络资源。

虚拟化环境 采用网络存储（iSCSI、NFS over 10 GbE 等）。

但是，在以下网络中不建议启用巨型帧： 许多不同的设备、中间路由器或互联网连接同时存在。 你无法控制的流量，或者流量非常多样化且充满小数据包的流量：

与网络 许多家庭或办公客户 混合型，操作系统不同，硬件老旧。

将本地高流量与以下因素结合起来的连接 网络游戏或互联网流媒体.

场景 大量的P2P连接、来自多个IP地址的下载以及高度可变的包大小.

一个非常明显的例子是一些高端 WiFi Mesh 路由器和系统（及其 路由器的操作系统和固件也就是说，默认情况下， 9K分辨率下启用巨型帧 为了优化局域网流量，他们必须将这些 9000 字节的帧分割成 1500 字节，才能发送到互联网广域网。这种分割过程可能会 增加延迟并引入抖动尤其是在网络游戏中，这非常令人恼火。

在游戏主机上，通常无法调整 MTU 或巨型帧，但在 PC 上可以，因此在以游戏为导向的场景中，他们通常建议…… 禁用巨型帧 避免造成不必要的延误。

巨型相框正常运行的基本要求

为了确保一切正常运转，至关重要的是： 数据包路径中涉及的所有设备都支持相同的 MTU 大小，并且都配置了相同的 MTU 大小。如果链路中的某个环节无法处理大帧，就会出现数据碎片、速度下降甚至丢包的情况。

这包括仔细审查：

所有设备的网卡PC、服务器、虚拟机和 NAS 设备必须支持巨型帧，并且配置为相同的大小（例如，MTU 9000）。

交换机和路由器它们必须声明支持巨型帧，或者至少在流量将要经过的端口上声明支持迷你巨型帧。有些设备只允许全局 MTU 配置，而有些设备则允许按端口配置。

任何中继链路（802.1Q VLAN、MPLS、隧道等）添加额外的头部会使帧的总大小变大，因此交换机必须准备好接受这些额外的字节，否则它们将被视为过大。

例如，如果您将 NAS 配置为： 9000 MTU 如果将其连接到仅支持标准 1500 帧大小的交换机，或连接到未启用巨型帧的 PC，最好的情况是所有内容都会被重新协商为 1500 帧，您将失去预期的优势。在更糟糕的情况下，您会看到 碎片错误、丢包或性能不稳定.

黄金法则非常明确：在触摸任何东西之前，请确保…… 数据路径中的所有元素都与相同的帧大小兼容。如果您不确定或者网络非常异构，最好将 MTU 设置为 1500。

在 Windows 和其他系统中启用巨型帧时常见的问题

一个相当常见的情况是，Windows 用户 他们在网卡属性中启用巨型数据包选项。 （例如，9014 字节）但是，当使用系统工具检查实际 MTU 时，他们发现它仍然是 1500，并且使用大数据包进行 ping 操作会失败。

想象一下基于以下技术的 10 GbE 网卡： 英特尔 82599EN 芯片用户使用 SFP+ 端口连接到已配置为 MTU 9000 的交换机。用户访问 Windows 11 属性，依次选择“以太网 2 > 属性 > 配置 > 高级”，并将“巨型帧”设置为 9014 字节。但是，当在终端中运行以下命令时：

netsh interface ipv4 show subinterface «Ethernet 2»

MTU 仍然显示为 1500。如果您尝试使用以下命令强制更改：

什么是 CD 和 DVD？netsh interface ipv4 set subinterface «Ethernet 2» mtu=9000 store=persistent

该命令返回“参数不正确。“而且调整根本无法应用。带有大帧的 Ping（ping IP -f -l 8972）回复经典消息，表示数据包需要分片，但 DF 标志已设置。

在这种情况下，问题通常出在…… 网卡驱动程序、Windows IPv4 协议栈以及系统公开 MTU 的方式之间存在特定的交互。有些网卡在内部管理巨型数据包大小，但不会直接在 netsh 输出中显示为 MTU 9000；而另一些网卡则需要特定的驱动程序版本或额外的注册表配置。

通常情况下，如果命令 netsh 拒绝特定的 MTU “参数错误”消息表明 Windows 或驱动程序认为该值对于该接口无效。在这种情况下，建议检查：

网卡驱动程序是 已更新至最新稳定版本.

制造商的文档 支持的巨型帧值 （有时是 4088、8192、9014 等）。

如果真有这么一个 系统施加的限制 （例如，网络策略、特定版本的 Windows 或与硬件卸载的组合）。

如何在 Windows、Linux、NAS 和网络设备上启用巨型帧

为了使环境能够协调运作，两者都需要 终端设备的操作系统 就像网络上的设备一样。基本流程始终相同：检查兼容性，设置一致的 MTU 值，并验证其是否真正有效。

在 Windows 系统中，通常的操作步骤是：以管理员权限打开控制台，然后使用以下命令：

netsh interface ipv4 show subinterface 列出接口并查看每个接口的当前 MTU。

netsh interface ipv4 set subinterface mtu=XXXX store=persistent 要设置所需的 MTU，请将 XXXX 替换为所选大小（例如，9000），并将索引/名称替换为要修改的接口的索引/名称。

建议此 MTU 值与配置中的值相匹配。 由巨型包裹司机所有 以及网络段上的其他设备。在某些情况下，可能需要重启系统才能使更改完全生效。

在 Linux 系统中，这非常简单：只需找到接口名称（eth0、ens33、enp3s0 等），然后运行类似这样的命令：

sudo ifconfig mtu XXXX

如果我们希望该设置在重启后仍然有效，我们需要添加 mtu XXXX 在相应的网络配置文件中（例如， /etc/network/interfaces 在许多经典发行版中）或使用系统推荐的方法（NetworkManager、systemd-networkd 等）。然后，重启网络服务以应用配置。

在 Synology 或 QNAP 等 NAS 设备中，图形界面通常提供一系列功能。 可配置的 MTU，最大可达 9000 字节 可以按网络接口或链路聚合组进行设置。更改后，建议检查所连接的交换机是否支持该 MTU 值，并确保与 NAS 通信的设备使用相同的 MTU 值，以避免造成瓶颈。

在家用交换机和路由器中，例如某些华硕型号，通常会有一个用于“开关控制或者，您也可以在类似设置中启用巨型帧功能，有时还可以启用 NAT 加速选项。选中巨型帧后，您必须应用更改，如有必要，请重新启动。制造商通常会发出警告： 所有连接的设备都必须支持巨型帧。 以避免出现问题。

在思科 Catalyst 交换机上配置巨型帧

在采用思科 Catalyst 交换机的专业环境中，这个问题会变得更加复杂，因为 并非所有型号或软件版本都支持相同的框架尺寸。此外，有些软件只允许全局调整 MTU，而有些软件则允许按端口调整 MTU。

例如，在 Catalyst 6000/6500 和 Cisco 7600 OSR 系列交换机中，从某些版本（CatOS 6.1(1) 和 Cisco IOS 12.1(1)E 的原生模式）开始，可以启用巨型帧。启用巨型帧支持后的默认帧大小通常约为 9216 字节 MTU然而，由于 ASIC 的限制，某些基于 10/100 的线路卡会设定较低的限制（例如，8092 字节）。

在这些设备上，MTU 是按接口配置的，类似于这样：

千兆以太网1/1接口

mtu 9216

然后使用以下类型的命令进行检查 显示接口 gigabitEthernet 1/1配置的 MTU 应显示在此处。可以看到计数器输出。 rxOversizePkts这对应于大于 1548 字节但小于巨型 MTU 的帧；如果这些值与 ifInErrors 一起上升，则表明大于支持的帧正在进入某些路径。

拍卖的底价是多少？在 Catalyst 3750/3560 系列中，所有千兆以太网接口均支持高达 1000 帧的帧 9000字节快速以太网的 MTU 限制在 1998 字节左右。在这种情况下，MTU 不能按接口单独更改；而是通过以下方式实现…… 全球 需要重启交换机才能使更改生效。

典型的命令如下：

系统 MTU 1546 调整 10/100 接口的 MTU。

MTU Jumbo 9000 系统 用于千兆以太网接口。

然后是 重载 并且已通过以下方式验证 显示系统 MTU图中同时显示了普通 MTU 和巨型帧 MTU。需要注意的是，如果巨型帧通过千兆端口进入，而必须通过 MTU 较低的 10/100 端口输出， 将被排除在外.

在 3550、2970 和 2960 系列的某些型号中，支持的最大 MTU 值有所不同。 1546、1998 或 2000 字节 快速以太网最高可达 9000，千兆以太网最高可达 9000，同样可以通过全局修改进行调整。 系统 MTU o MTU巨型系统这种更改通常需要重启，而且交换机的 CPU 可以处理的大小略低于接口可以转发的最大大小。

其他设备，例如 Catalyst 2950/2955、2940、Express 500 或 2948G-L3/4908G-L3，都具有此功能。 更严格的限制 很多情况下，它们不允许配置 MTU，或者 MTU 值被限制在很小的范围内（例如 1530 字节）。在这种情况下，如果您尝试配置更大的 MTU，系统会发出警告，提示该接口不支持可调节的 MTU，或者直接忽略更改。

检查和测试巨型帧配置

当你觉得一切都设置妥当后，接下来要处理关键部分： 确认是否确实使用了巨型帧，并且网络没有出现任何压力。有几种方法可以实现这一点，将命令行工具与监控实用程序相结合。

最经典的测试方法是使用 使用大数据包和“不分片”标志进行 ping 操作. 在 Windows 上，例如：

ping 192.168.0.1 -l 8000 -f -t

如果一切正常且整个路径都支持所选的 MTU，您将看到类似“来自 192.168.0.1 的回复：字节数=8000，时间<1ms，TTL=255”的响应，不会出现丢包或错误信息。如果路径上的任何设备不支持这些大小，则会显示消息“数据包需要分片，但 DF 设置“你不会得到任何答案。”

在 Linux 和其他系统上，可以使用以下命令执行类似的测试： ping -M do -s 8972 ip 或者尝试不同的方法，调整有效载荷大小，直到找到网络在不发生分片的情况下可接受的最大值。由此，您就能知道实际可以使用的 MTU 值。

除了 ping 命令之外，使用分析器也非常有用，例如 Wireshark的 捕获两个据称使用巨型帧的点之间的流量，并检查 以太网帧的实际大小 正在发送和接收的数据。如果您发现所有数据的大小仍然在 1518 字节左右，则说明配置存在问题。

另一个非常实用的测试方法很简单 测量大文件的传输时间 例如，在两台启用和未启用巨型帧的计算机之间传输数GB的数据。如果配置正确且环境合适，您应该会注意到持续传输速度有所提高，并且偶尔会在复制过程中CPU负载略有下降。

最后，这的确是个好习惯。 定期监控网络 尤其是在更改 MTU 之后，应检查交换机和路由器上的错误、冲突或超大帧计数器。如果出现超大帧、巨型帧或传入错误计数器，则网络的某些部分可能与配置的帧大小不匹配。

综上所述，很明显，巨型边框是一个非常强大的工具，可以用于…… 在几个明确定义的点之间传输大量数据时，如何最大限度地利用千兆和万兆以太网？但它们也需要一些关注：检查兼容性、在所有相关设备上统一 MTU 值、进行高延迟测试、测量实际速度，以及在处理在线游戏等敏感流量时监控延迟。如果规划和测试得当，它们可以带来显著的性能提升；如果配置不当，只会增加麻烦并造成性能损失。

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