超大帧超过 6000 时 Synology 读取性能下降

Question

精简版

我的家庭网络是纯千兆的，所有设备都支持至少约 9000 字节的巨型帧。将 Synology 上的 MTU 巨型帧设置增加到 6000（字节）可提高性能（810Mbps 写入和 945Mbps 读取）。将该值设置为 7000 只会破坏读取性能（一直下降到 4Mbps）；写入性能保持快速。

这是出乎意料的，因为大多数巨型帧问题都没有与它们相关的方向性，并且通常要么全部要么全无（数据包无论来自何处都会在交换机上丢弃）。似乎根本没有发生任何IP 分片，但 TCP 层真的很不高兴。什么可能导致这种不对称/片状行为，我该如何修复它以支持我所有设备应该支持的完整 9000 字节 MTU？

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长版

这些是我在试图弄清楚这一点时所做的编辑笔记。

客户

Realtek PCIe GBE 系列控制器 RTL8167
巨型帧：9KB MTU

$ netsh interface ipv4 show subinterfaces
   MTU  MediaSenseState   Bytes In  Bytes Out  Interface
------  ---------------  ---------  ---------  -------------
  9198                1   32501506   11275394  Local Area Connection

（似乎 9198 不包括 14 字节以太网标头）

$ ping -l 1500 -f 192.168.1.84

（在客户端上运行 Wireshark 时观察到；所有大小都是线字节大小）
[9213, ?] 未由主机发送（需要分段）
[9019, 9212] 已发送但没有响应
[9015, 9018] 分段 IP 响应
[42, 9014] ] 未分片的 IP
[0, 41] ? （无法生成，因为 eth+IP+ICMP 标头 = 14+20+8 = 42 字节）

路由器（交换机部分）

Asus RT-AC68U -- Firmware 3.0.0.4.378_4585
Enable Jumbo Frame: "Enable"
无法弄清楚它实际支持的巨型帧大小，似乎至少是 9000

它将来自客户端的 ping 请求分段为 1514 字节（但 ping 路由器可能会触发其 WAN 路由器行为而不是其 LAN 交换机行为？）

非网管交换机

TP-LINK TL-SG1008D
Jumbo Frames（规格表）：9KB（他们的网站说 15KB 但它看起来像一个不同的设备）

服务器

Synology DS1815+ -- DSM 5.2-5565 更新 1
巨型帧：9000

从 Synology 到客户端的文件读取数据包
大小：大多数为 9014 字节（双向）
IP 标志：不要对
发现的 Wireshark 进行分片：TCP 虚假重传、TCP 上一段未捕获、TCP 乱序、TCP 快速重传、和正常（9014 字节）数据包
SMB2-over-NetBIOS 协议数据包读取响应读取长度：65,536（~8 个 TCP 段）

$ ifconfig
bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr --:FF
          inet addr:192.168.1.84  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addrs: --/64 Scope:Link, --/64 Scope:Global, --/64 Scope:Global
          UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:9000  Metric:1
          RX packets:lots errors:85 dropped:0 overruns:0 frame:85
          TX packets:lots errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:237 GiB  TX bytes:117 GiB

eth2      Link encap:Ethernet  HWaddr --:00
          UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:9000  Metric:1
          RX packets:lots errors:19 dropped:0 overruns:0 frame:19
          TX packets:lots errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:236 GiB  TX bytes:83 GiB

eth3      Link encap:Ethernet  HWaddr --FF
          UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:9000  Metric:1
          RX packets:lots errors:66 dropped:0 overruns:0 frame:66
          TX packets:lots errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:1 GiB  TX bytes:33 GiB

eth2 和 eth3 使用自适应负载平衡绑定（不支持交换机）

$ ping -c 5 -s 1500 192.168.1.82

（在客户端上运行 Wireshark 时观察到；所有大小都是线字节大小）
[9019, ?] 请求已发送，响应已发送，响应未收到
[9015, 9018] 碎片化的 IP 请求（可能由 Synology 碎片化，busybox ping 没有no-fragment 选项，所以很难说）
[60, 9014] 未分片的 IP
[0, 59] ？（无法生成，因为 busybox ping 放置了至少 18 个字节加上 42 个字节的标头）

杂项数据

• 将客户端 MTU 更改为 8KB 没有帮助
• 将服务器的 MTU 从 6000（很棒，945Mbps）更改为 7000（糟糕，4Mbps）时，服务器的读取速度急剧下降
• 服务器的写入速度在所有服务器 MTU 设置下基本不受影响（始终在 700 和 825 Mbps 之间）
• Synology 具有绑定网络（4 个端口中的 2 个）
• 电缆均为 Cat6 或 Cat5e

Answer 1

更新固件

根据我的经验，Synology 在每个固件版本中修复了很多问题，而您运行的固件已经有近四年的历史了。我还没有阅读发行说明，但从那时起似乎有很多机会修复巨型帧错误。

使用直接连接进行测试

使用新的跳线将测试机直接连接到 Synology（在同一子网上分配静态 IP）并重新运行测试。这将消除布线和交换机以及任何其他设备和配置问题。如果问题仍然存在，请使用另一台计算机运行测试。如果它仍然存在，那么肯定是 NAS。

如果在直连测试期间问题消失，请尝试先更换交换机，然后再更换布线。您没有显示连接，因此我假设测试机和 NAS 之间只有 TPLINK。