Jumbo Frame 与 MTU

根据AWS EC2的文档：

MTU，即是一个connection上最大允许的packet/frame大小。我们知道，交换机(switch)和路由(router)的CPU都是按帧(frame)来处理信息。那么每个frame越大，理论上我们部署的网络中的router和switch总体效率便会得到提高。

拿Ethernet Frame作例子：

每个frame的header大小是固定的(frame delimiter之后的：MAC destination + MAC source + 8021Q tag + length) = 18 bytes。8021Q协议，也被称为Dot1q，本质上是用来在IEEE 8023 Ethernet network上支持VLAN的，这里不赘述。由于VLAN的广泛使用，我们这里将其考虑进来。

由于header+preamble的大小固定，很显然每个frame/packet越小，收发的网络设备(switch/router)CPU花费在组合和拆分信息(收到frames时组合，发送信息时拆分)的时间和资源就越多，举一个极端情况，如果每帧payload只有1 byte，那我们不需要计算也能直观感觉到，这个网络的信息处理效率（吞吐量 / throughput）低得莫名其妙。从信息有效的比率的角度来说，Fixed Header + Payload = Unit Size，如果允许的Unit Size越大，那么每个frame的payload也就越大，所以所有的frames的信息里，fixed header占的比例就越小，网络设备就更多地在处理有效信息——payload。

根据 IEEE 8023 ，现在IEEE规定的Ethernet MTU是1500个字节。满打满算，1500个字节在payload上用完，1500/1542 （1500+26+4+12=1544）= 9728%是这个限制下最高的利用效率（假设使用8021Q VLAN tagging ）。随着网络的日渐发达，对性能的要求愈加苛刻，人们不满足于1500MTU，所以拥有9000字节payload的Jumbo Frame便应运而生。

Jumbo Frame并不是什么新鲜的东西，Jumbo Frame起源于 Alteon WebSystems 推出的ACEnic Gigabit Ethernet adapters。现在的Jumbo Frame是9000MTU这一规范，也是源自于此。所以并不是说固定9000字节，不同的网络（设备）供应商可能提供不同的选择。

Jumbo这个词本意就是“巨大，特大”，所以一般frame size非标准（1500MTU）的frame规制，我们都可以称其为Jumbo Frame。

说到这里，我们可能会有些迷惑的地方在于，1500MTU 或者9000MTU，到底是指的payload size还是整个frame的大小呢？这真的是一个case by case的问题，各个网络设备供应商可能从未统一过。比如Cisco IOS 1500可能跟Juniper 1518一样，很明显一个标明的MTU没包含header一个包含了header，又比如AWS的Jumbo Frame是指的整个packet size 9000，而AWS又称这个standard为9001MTU。

使用上，比较重要的一点是，Jumbo Frame在一套系统中的应用，必须是end-to-end的。因为一旦中间有任何一个hop，任何一环没能支持同一MTU的Jumbo Frame，那么那一个部分就可能成为整个系统的网络瓶颈——木桶原理，最慢的一环决定了整体的速度。

现在的主流厂商基本上都支持Jumbo Frame。比如说Juniper Networks的 SRX Series Services Gateway 都支持最多9192字节的Jumbo Frame，当然这是整个packet size，payload部分仍是9000字节。

IP Fragmentation，即是一个支持IP协议的link（比如两个router）MTU大小小于packet size时，该IP packet被切分传送。然后link的接收方则会将MTU的packet重新组合。比如说router A开始发送Jumbo Frame，而下一个hop的router B仍旧认为这个link的MTU是1500，那么这里就可能会发生IP Fragmentation，否则router B就只能丢掉不合标准的来自于A的packets。

Path MTU Discovery则是基于ICMP的，用于确定一个link的MTU的技术。如果要支持Jumbo Frame，一个网络势必要支持Path MTU Discovery，否则该网络中的设备会缺乏调整MTU的能力。

Jumbo Frame之所以没有成为现今IEEE的正式标准，恐怕是因为它所具有的一些问题。

一个问题便来自于上面所说的Path MTU Discovery。众所周知，ICMP有着很多安全隐患（比如典型的DoS--ICMP flood），因而许多网络设备供应商/ISP/用户自己会关掉/block掉整个ICMP，这便会限制Jumbo Frame的使用。

另一个问题，如上所述，Jumbo Frame要发挥价值，必须要一个网络end-to-end的支持并开启Jumbo Frame，这一点，在很复杂的网络环境中，不论是开发角度还是实践角度，都是很难的。当然有一些特殊的网络环境很适合使用，比如说AWS的 Direct Connect ——为用户提供AWS到自己的onprem网络（比如公司/自己的datacenter等等）提供一条不经过Internet基于8021q VLAN的专属通路。

现代的NIC有着非常丰富和强大的处理功能。比如一个有着64k buffer的NIC，它并不会太在乎一个个1500字节的packet，而是先把现有的packets塞进buffer，然后便可以根据自己的处理能力高效的处理buffer，而非frame by frame地处理数据。

总而言之，使用Jumbo Frame，听起来很美好，能有效提高网络吞吐，可是具体的使用，需要考虑具体网络环境和所涵盖的所有网络设备，权衡之下才能知道使用它是一个能够有效改进网络的手段，还是弊大于利的多余操作。

如下：

1、桥牌尺寸：(BridgeSize)最为常见的纸牌尺寸便是桥牌，大小是5788cm，相对适合中国人手的大小。这个尺寸也是今天我们在大部分地方能够随意买到的扑克牌。

2、标准尺寸：(PokerSize)适用于国际扑克类比赛的标准尺寸适仅次于桥牌尺寸出镜较多的一款纸牌，大小是6388cm。

3、特大尺寸：(JumboSize)多见于小丑的表演，展示等的需要才会制作。

4、特小尺寸：（MiniSize）为方便携带，近代人们发明出来的产品，尺寸一般介于3287cm-376cm之间。

扑克牌52张正牌又均分为13张一组，并以黑桃、红桃、梅花、方块四种花色表示各组，每组花色的牌包括从1-10（1通常表示为A）以及J、Q、K标示的13张牌，玩法千变万化，多种玩法，如比较典型的玩法斗地主。

历史：

扑克牌的前身为简化成52张卡牌的法国塔罗牌，因此花色、人头牌也相同，美国商人再加入德国的2张鬼牌Joker（鬼牌有一些玩法要用，但不一定需要），合共54张牌。引进华人时，因为最常来玩扑克，所以称为扑克牌。

一副扑克有54张牌，包括了2张是副牌（大王和小王）和52张正牌。

52张正牌又均分为13张一组，并以黑桃、红桃、梅花、方块四种花色表示各组，每组花色的牌包括从1-10（1通常表示为A）以及J、Q、K标示的13张牌，玩法千变万化，多种玩法。

扑克牌发明的有趣之处：

1、四种花色

扑克牌的四种花色分别为红桃、方块、黑桃和梅花。扑克牌的花色起源于欧洲中古世纪，方块象征财富，红桃象征爱情，黑桃象征和平，梅花象征幸运。象征意义的缘由至今无法考证，最普遍的说法是和当时的社会形态有关。

2、人头牌

一副牌中的每张K，Q和J都是不一样的，因为他们都是历史人物的原型。该设计源自法国，并在贵族阶级之间流行开来。四张K分别代表着历史上四位著名的国王，四张Q分别代表2位圣经中的女子，一位女神以及一位虚构人物，四张J分别代表4位骑士。

扑克牌的尺寸

1桥牌尺寸：(BridgeSize)最为常见的纸牌尺寸便是桥牌，大小是5788cm，相对适合中国人手的大小。这个尺寸也是今天我们在大部分地方能够随意买到的扑克牌。

2标准尺寸：(PokerSize)适用于国际扑克类比赛的标准尺寸适仅次于桥牌尺寸出镜较多的一款纸牌，大小是6388cm。

3特大尺寸：(JumboSize)多见于小丑的表演，展示等的需要才会制作。

4特小尺寸：（MiniSize）为方便携带，近代人们发明出来的产品，尺寸一般介于3287cm-376cm之间。

扑克花色的象征意义：

1、黑桃（spade）对应宝剑，象征正义、战争与灾难。spade是铲子，也是武器。象征战争。

2、方块（diamond）对应钱币（又称星币、星星），象征财富。方块的英文diamond意为“钻石”，代表财富，恰好对应塔罗中的钱币。同时方块的形状也与塔罗图案中的星币极其相似。

3、梅花（club）对应权杖，象征权力与热情。梅花的英文club意为“棍，杖”，正好对应塔罗中的权杖。由此可以看出，梅花与三叶草没有任何关系。此前流行的“梅花形如三叶草代表幸运”的说法更是无稽之谈。

4、红桃（heart）对应圣杯，象征爱情及各种情感、感性思维。圣杯在塔罗中代表情感，因此相对应的红桃被设计为心形，暗示爱情。