NAS的巨型帧(Jumbo_Frame)设置对其传输速度的影响的评测与分析

NAS的巨型帧(Jumbo Frame)设置

对其传输速度的影响的评测与分析

近日入手一个Buffalo LS-XL单盘位NAS, 对其速度作了一番测试, 发现如果以太网帧大小

(Ethernet Frame size, 有的场合又称巨型帧, Jumbo Frame)设置得不好, 会对其速度造成巨大

的影响, 可能会导致速度变得非常慢. 在本文中, 所讨论的传输速度仅指局域网的拷贝速度, 并且

特指Windows共享方式的拷贝(CIFS或SMB/Samba), 而非BT下载等功能的速度. 单位全部用

Byte/s(Bps, 字节每秒), 而不是bit/s(bps, 比特每秒).

我的测试环境是Dell 990台式机,内置硬盘有两块,都是7200转硬盘, 经测试,内部盘到内部

盘的拷贝速度能达到100MBytes每秒；其网卡有两种， 一种是Inter EXPI9404PTL服务器级

四口千兆网卡， 另外一种是板载的Intel 82578千兆网卡。Intel服务器网卡在设置巨型帧时，

只有3个选项：禁用（默认以太网帧应该是1526字节吧），4088字节和9014字节。

NAS是巴法洛(也有译作巴比禄的)Buffalo LS-XL/E-CH单槽位硬盘盒, 装载的是西数

WD30EZRS 3TB WD绿盘. 这个NAS在设置巨型帧时，有4个选项：1518字节，4102字节，

7422字节，9694字节, 但不知这里指的是以太网帧还是IP帧的大小, 这二者之间往往差

40~52个字节。我猜测其中1518，4102，9694应该与Intel网卡中的选项1500，4088，

9014指的是一回事的，只不过不同厂家的计算方法或表达方式不同罢了, 例如它们指的分别是

IP数据包的尺寸和以太网数据帧的尺寸。

网络交换机(交换式集线器)有两种, 一个是Dlink DGS-1224T千兆可管理型网络交换机, 一

个是最早期的Dlink 1008千兆非网管型网络交换机, 一个是Dlink DGS-1224T千兆可管理型网

络交换机, 有打开或关闭巨型帧（Jumbo Frame）的选项.

复制的文件都是720P的电影文件, 因此基本上是一个4GB的视频文件配1~3个几十KB

的字幕文件的组合. 复制的方向是从计算机内置硬盘读数据, 向NAS写数据, 也就是测试NAS的

写入性能. 复制的工具是FastCopy, 每次测试基本上只持续5分钟, 谈不上全盘全程测试. 不过后

来我将这个NAS拷满3TB数据的时候观察到, 即便是NAS容量接近饱满的时候, 其速度也是与

最初始时基本相同的, 毕竟再慢的硬盘, 其速度也比Buffalo LS-XL NAS的CPU吞吐量快很多.

至于说NAS的读取性能, 粗测了一下, 基本比写入性能高50%左右, 也就是说最好情况下每秒四

十几兆字节的样子. 下面是测试的结果，按照管理型交换机开启Jumbo Frame支持，关闭

Jumbo Frame支持，非网管交换机三种情况来测试各种组合， 有些组合没有测试，因为方向

性的结果是明显的，下列表格中灰色部分是测试结果：

另外我又用群辉Synology DS112, DS213j和Akitio Cloud Hybrid (云金刚) 做了类似的

测试，没有那么细致，得到的结果差不多，所有NAS的帧比计算机的帧大时，性能都会下降，

只不过没有象Buffalo LS-XL那么离谱。

结论：

1， Buffalo LS-XL NAS在NAS和计算机的网络配置都是默认设置的情况下，写入速

度为26MBps，我们称之为标准写入速度；

2， Buffalo LS-XL的最快写入速度是31MBps，这是在计算机Jumbo Frame = 9014

字节，NAS帧7422字节，交换机支持巨型帧的情况下得到的，比起标准速度有20%的增幅；

3，NAS的帧一定要小于或等于计算机的帧，否则会造成性能的严重下降(至少Intel网卡

是如此的)， 在Buffalo LS-XL上, 最坏情况下, 能导致速度低于600K字节每秒，比标准速度降

低了98%, 可以说极慢；

4，在群晖NAS（DS112和DS213j）上, Jumbo Frame不匹配的最坏情况下, 也能导致传

输速度降低70%以上. 群晖NAS的传输速度详情，请在网络上搜索“DS213j”加“最快”加

“优化”，找到本人的另外一篇测试报告进行参考；

5，非网管交换机也并非就不支持Jumbo Frame，至少我的Dlink 1008傻瓜交换机就可

以支持4K的Jumbo Frame，而且确实得到了速度提升；但是100Mbps的网络交换机一般都

不支持Jumbo Frame。

6，同样是Intel的千兆网卡，服务器级的网卡反而比板载的客户机级网卡要慢5%左右，

不过稳定性确实好。我用客户机级网卡连续14个小时拷贝了1.4TB的数据后，居然是网卡死掉

了，而NAS却无事；

7，低级的非网管型交换机不见得比高级的网管型交换机慢，在我的测试中甚至还稍快一些；

8，Intel网卡的Jumbo Frame选项，是在网卡的硬件设置，高级选项中找到的。如果你

装的驱动程序版本不准确，就不会有这个选项，或者Jumbo Frame的可选值更少；

9，在另外一台DELL计算机中，板载的是Boradcom的千兆网卡，也许是我装的驱动不

适当，在网卡硬件设置中没有找到Jumbo Frame的选项。不过在实际使用中感觉它是开启了

Jumbo Frame支持的， 因为即便我将NAS的Jumbo Frame设定为9K，它们之间的传输速

度也比较快；

10，Jumbo Frame和MTU貌似是一回事，实则不然. 本人在另外一个测试中, 对两者在网

络连通性的影响做了一些比较, 有兴趣者可以在网上搜索关键字“Jumbo Frame”加“MTU”

加“连通性”，找到那次测试的总结文章，进行参考。

总之， 出于兼容性考虑，最好还是将NAS的Jumbo Frame（巨型帧）关闭，因为你无法

控制网络中所有的设备。即便你能修改所有Windows计算机的Jumbo Frame，你也无法修改

手机，网络播放器等设备的Jumbo Frame，Linux或FreeBSD等操作系统中修改Jumbo

Frame配置也不太容易。尽管这带来了20%的速度损失，不过总的来说还是可以接受的。