Auteur Sujet: Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?  (Lu 12681 fois)

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Leon

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« le: 12 août 2016 à 12:56:59 »
Voilà une réflexion qui me taraude depuis quelques temps.

Dans la joyeuse encapsulation de protocoles que nous utilisons au quotidien (TCP/UDP over IP over Ethernet), je ne comprends pas l'omniprésence de l'Ethernet. OK, Ethernet est hyper pratique pour les réseaux locaux, les réseaux WiFi locaux.

Mais pourquoi l'Ethernet est-il utilisé sur les liaisons longues distances, qui sont des liaisons "point à point"?
Je sais qu'on fait de l'Ethernet courament sur des liaisons opérateur:
* sur du 10 ou 100Gb/s longue distance
* sur des liaisons OTN
* sur des faisceaux hertziens

Pour du point à point, l'Ethernet rajoute un overhead qui me semble inutile, ou en tout cas beaucoup trop gros.
On se paye systématiquement l'overhead de 20 octets pour chaque trame Ethernet. Or, si on considère que la moyenne des paquets transportés sur Internet fait ~500octets, ça fait un overhead de 4%, ce qui est loin d'être négligeable. (Et je ne parle pas des petits paquets type VoIP).
Sur une liaison longue distance, rajouter 4% de débit en plus, ça doit représenter quelque chose de non négligeable en terme de gain économique.

Savez-vous quel protocole est utilisé sur les grosses liaisons longues distances (plusieurs milliers de km, plusieurs centaines de Gb/s)? Est-ce que c'est aussi de l'Ethernet avec ce gaspillage de 20 octets par trame?
Y a-t-il des technique pour faire croire qu'on fait de l'Ethernet, mais en supprimant/compressant l'en-tête ethernet ?

Leon.

eruditus

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #1 le: 12 août 2016 à 13:10:24 »
Sur l'infrastructure mobile est utilisé pdcp qui implèmente RoHC pour justement traiter cette problématique sur l'interface air. Ils sont généralement pingres en bit sur cette interface  ;D
https://en.m.wikipedia.org/wiki/PDCP

David75

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #2 le: 12 août 2016 à 14:58:02 »
Juste une supposition sans fondement précis : peut-être que la perte de 4% est négligeable dans tous les cas présentés, par rapport aux alternatives ?
Et en particulier, la sortie de ces liens est directement utilisable par des équipements réseaux "standards" et "courants".
Il arrive aussi qu'une technologie soit si courante qu'elle en devient très peu chère en frais connexes: maintenance, profils de salaires, équipements et disponibilités d'équipements de remplacement. Et du coup qu'elle supplante largement les alternatives "un peu plus efficaces" mais trop chères en comparaison.

Enfin, cette perte de 4% n'est problématique que si on sature le lien. Mais je suppose que ça n'arrive jamais pour des raisons de marges de dimensionnement ?

Leon

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #3 le: 12 août 2016 à 16:45:07 »
Sur l'infrastructure mobile est utilisé pdcp qui implèmente RoHC pour justement traiter cette problématique sur l'interface air. Ils sont généralement pingres en bit sur cette interface  ;D
https://en.m.wikipedia.org/wiki/PDCP
Voilà, ça montre que l'on se préoccupe bien de l'overhead dans les liaisons 3G/4G, mais pas dans les liaisons backbone classique, et c'est ça que j'ai du mal à comprendre. Ici, pour le RoHC que tu nous montre, on ne parle pas du tout de l'overhead Ethernet, on ne l'utilise naturellement pas, et en plus on compresse les en-tête IP.

Et en particulier, la sortie de ces liens est directement utilisable par des équipements réseaux "standards" et "courants".
OK, mais pour les gros équipements de coeur de réseau (routeurs, et surtout équipements optiques longue distance), c'est du matériel archi spécifique. Donc je comprends que l'interface "utilisateur" de ces équipements doit être standardisée (et Ethernet le fait très bien), mais je ne vois pas de raison d'utiliser Ethernet côté "interface longue distance", vu que c'est systématiquement du "point à point".

Citer
Enfin, cette perte de 4% n'est problématique que si on sature le lien. Mais je suppose que ça n'arrive jamais pour des raisons de marges de dimensionnement ?
Pour moi, tu prends le problème à l'envers. Dans tous les cas, il faut se fixer des limites. Par exemple si un opérateur longue distance (fournisseur de transit tier 1) décide de remplir ses liens à 80% maxi, alors il faudra qu'il sur-dimensionne de 4% ses liens avec l'overhead Ethernet. Ou alors dans l'autre sens, sur un même lien, il pourra utiliser 4% de débit en plus sans l'overhead Ethernet.

Juste une supposition sans fondement précis : peut-être que la perte de 4% est négligeable dans tous les cas présentés, par rapport aux alternatives ?
[...]
Il arrive aussi qu'une technologie soit si courante qu'elle en devient très peu chère en frais connexes: maintenance, profils de salaires, équipements et disponibilités d'équipements de remplacement. Et du coup qu'elle supplante largement les alternatives "un peu plus efficaces" mais trop chères en comparaison.
Quand on parle de liens longue distance, je pense qu'il faut commencer à compter. Les liens qui relient les grandes villes, les capitales, les liaisons sous-marines, ce sont des investissements gigantesques qu'il faut rentabiliser. Pareil pour certains faisceaux hertziens qui restent encore très utilisés dans le monde, et qui dans les pays pauvres sont à l'origine des saturations.

Le plus étrange, c'est qu'avec les techno d'il y a 15 ou 20 ans (SONET), l'overhead était apparemment très regardé. J'ai l'impression qu'aujourd'hui, c'est juste "on se fait plaisir".
Imaginez l'overhead sur des paquets VoIP, c'est juste du délire. Il y a 4 fois plus d'informations liées au protocole, que de vraie donnée utile (voix compressée). Et je ne vous parle pas de l'IPv6 qui gaspille encore plus de bande passante. 

Leon.

Hugues

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #4 le: 12 août 2016 à 16:49:22 »
Mais les liaisons dont tu parles, elles ont une MTU bien superieure à 1500 octets si je me souviens bien, donc ton calcul me parait bancal.

Leon

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #5 le: 12 août 2016 à 16:56:43 »
Mais les liaisons dont tu parles, elles ont une MTU bien superieure à 1500 octets si je me souviens bien, donc ton calcul me parait bancal.
Le MTU c'est la taille maximale. Pas la taille réellement utilisée.
Sur une liaison internationale qui transporte principalement (mais pas uniquement) de "l'internet", la taille moyenne des paquets est proche de 500 octets. Dans tous les cas, sur Internet, tu ne pourras pas profiter d'une MTU élevée sur une liaison, tu seras limité à 1500 voire moins dans la très grande majorité des cas.
Chaque paquet IP se retrouve dans une trame Ethernet différente.
Donc si ton téléphone IP à Lyon veut envoyer un paquet UDP de 60 octets (c'est l'ordre de grandeur moyen en VoIP) vers les US, alors ce paquet sera encapsulé tout seul dans une trame Ethernet rien que pour lui, avec un overhead de 20 octets rien que pour lui.

Leon.

Hugues

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #6 le: 12 août 2016 à 17:02:23 »
Chaque paquet IP se retrouve dans une trame Ethernet différente.

ça ne serait pas possible d'encapsuler les petits paquets dans un gros paquet et de le désencapsuler à la sortie du lien ? ça me semble pas illogique.

Optix

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« Réponse #7 le: 12 août 2016 à 17:09:49 »
Il y a des routeurs qui font de l’agrégation de paquet sans aucun problème :)

Leon

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #8 le: 12 août 2016 à 17:17:49 »
Il y a des routeurs qui font de l’agrégation de paquet sans aucun problème :)
C'est quoi "l'agrégation de paquets"? Je n'en n'ai jamais entendu parler.
Tu as des liens à nous donner? Ou juste des termes techniques pour nous mettre sur une piste?

Leon.

Optix

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #9 le: 12 août 2016 à 17:20:58 »
C'est quoi "l'agrégation de paquets"? Je n'en n'ai jamais entendu parler.
Tu as des liens à nous donner? Ou juste des termes techniques pour nous mettre sur une piste?

Leon.

Yep.

http://wiki.mikrotik.com/wiki/Manual:IP/Packing

Après perso, jamais utilisé car pas d'utilité.

jack

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #10 le: 12 août 2016 à 17:22:40 »
Le lien point à point d'un jour est autre chose le lendemain
De plus, ethernet est présent
Ethernet existe
Ethernet est ce qui se fait de mieux en matière de stabilité et de fiabilité, de robustesse, mais également d'interopérabilité et de flexibilité

Je ne vois aucune alternative, et n'est d'ailleurs pas particulierement convaincu de la problématique
Comme tu dit, un lien > 80% est un lien qui sature
Ce 80% n'est pas une valeure importante, 80%, 85%, 84%, c'est pareil, c'est la "barre haute", le "on va upgrade ce lien"

Je partage donc l'avis de David:
Citation de: david
la perte de 4% est négligeable dans tous les cas présentés, par rapport aux alternatives


Leon

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Ethernet omniprésent : quel surcout pour l'overhead?
« Réponse #11 le: 12 août 2016 à 17:41:19 »
Bon, je crois que je suis en train de trouver ma réponse.
Les équipements longue distance savent visiblement transporter plein de choses : de l'IP, de l'Ethernet, du MPLS, etc...
Donc les gros réseaux internet longue distance sont certainement transportés directement au niveau IP.
C'est exactement pareil pour les gros faisceaux hertizens : les grosses liaisons de backbone savent travailler en IP.

Donc sur un MAN même à l'échelle de le France, je comprends parfaitement ce que tu décris, jack, mais je pense que ça ne s'applique plus dès qu'on parle de longue distance, de plusieurs milliers de km. Sur ces liens longue distance, qui coutent une fortune, chaque optimisation compte.

Leon.

 

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