TCP/IP之MTU、MSS

1. 初識 MTU

查看服務器的 MTU 配置:

客戶端 MTU 配置:

經過上圖咱們能夠觀察到, 每一個網卡均可以設置本身的 MTU.

2. 爲何 MTU 是 1500 字節

以太網Ethernet最大的數據幀是1518字節。以太網幀的幀頭14字節和幀尾CRC校驗4字節（共佔18字節），剩下承載上層協議的地方也就是Data域最大就只剩1500字節. 這個值咱們就把它稱之爲MTU。

IP層很是關心MTU，由於IP層會根據MTU來決定是否把上層傳下來的數據進行分片.

你可能會想, 若是我將 MTU 拓大是否是就能夠減小分片, 增大網絡傳輸啦?

理想很豐滿, 現實很骨感

若是過大，就會增長解析拆包的消耗，太大會擁塞。（這個過大指的是一次過大，就要分片分紅兩次傳送） 過小，就會形成傳輸效率降低。

你能夠這麼理解，一條運輸公路，車太少，下降運輸量。

過大，就會堵車，形成傳輸緩慢，太大，堵車了，誰都過不了。

3. 從抓包角度看 TCP 鏈接

全局四大層

咱們看到一共分爲四大層, 分別對應了(物理層)、(數據鏈路層)、(網絡層)、(傳輸層).

1. 物理層: 關注數據字節寫入, 收到 1514 bytes, 這已是我當前環境配置最大包了, 最大包爲何是 1514 bytes, 咱們稍後再說.
2. 數據鏈路層: 來源 MAC 地址、目標 MAC 地址
3. 網絡層: Ipv4 標記 IP 來源地址、目標 IP 地址
4. 傳輸層: TCP 標記來源、目的端口號及其餘數據標識.

因爲以太網EthernetII最大的數據幀是1518Bytes這樣，刨去以太網幀的幀頭（DMAC目的地址MAC48bit=6Bytes+SMAC源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes）14Bytes和幀尾CRC校驗部分4Bytes（這個部門有時候你們也把它叫作FCS），那麼剩下承載上層協議的地方也就是Data域最大就只能有1500Bytes. 這個值咱們就把它稱之爲MTU。

4. 又見 MSS

MSS (Maxitum Transmission Unit) 最大傳輸單元

這裏咱們的 MSS 值爲 1448 字節.

MTU是協商制的, 因此對應的 MSS 在 TCP 鏈接創建時就協商好了, 以最小值爲準

MSS 爲何是1448

MSS就是TCP數據包每次可以傳輸的最大量, 決定TCP的單包傳輸量。爲了達到最佳的傳輸效能，TCP協議在創建鏈接的時候一般要協商雙方的MSS值，這個值TCP協議在實現的 時候每每用MTU值代替（須要減去IP數據包包頭的大小20Bytes和TCP數據段的包頭20Bytes）因此每每MSS爲1460（如圖1中紅色方框所示的SYN包中的MSS值）。通信雙方會根據雙方提供的MSS值的最小值肯定爲此次鏈接的最大MSS值。 MSS爲1460是由1500-20（IP頭）-20（TCP頭）計算出的。 實際場景下，TCP包頭中會帶有12字節的選項----時間戳。 這樣，單個TCP包實際傳輸的最大量就縮減爲1448字節。1448=1500-20（IP頭）-32（20字節TCP頭和12字節TCP選項時間戳）

簡單公式:

(IP頭 + TCP頭 + 時間戳) + MSS = MTU

參考圖

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本文大部分來源於網絡上的零碎知識, 因水平有限可能理解有誤, 望指證.