TCP/IP - MTU/MSS

MTU

概念

MTU是 Maximum Transmission Unit的缩写，意思是网络上传送的最大数据包，MTU的单位是字节。

大部分网络设备的MTU都是1500。如果路由器的MTU比网关（电信部门）的MTU大，大的数据包就会被拆开来传送，这样会产生很多数据包碎片，增加丢包率，降低网络速度。把路由器的MTU设成比电信服务商设备的MTU小或相同，就可以减少丢包。同样，把计算机的MTU设成比本地路由器的MTU小或相同，也能减少丢包。

设备的MTU调成多少比较好？

以ISP（电信服务商）的MTU为基准，每下级设备的MTU都最好比上级设置的略低为好。

例如在ISP=>猫=>路由器=>电脑的布局中，ISP的MTU是1466，那么下级的猫可以设置成1464，再下级的路由器可以设置成1462，再下级的电脑的MTu可以设置成1460，以此类推。

MTU最大1500的由来

让我们先仔细回忆一下EthernetII帧的结构DMAC+SMAC+Type+Data+CRC由于以太网传输电气方面的限制，每个以太网帧都有最小的大小64bytes最大不能超过1518bytes，对于小于或者大于这个限制的以太网帧我们都可以视之为错误的数据帧，一般的以太网转发设备会丢弃这些数据帧。（注：小于64Bytes的数据帧一般是由于以太网冲突产生的“碎片”或者线路干扰或者坏的以太网接口产生的，对于大于1518Bytes的数据帧我们一般把它叫做Giant帧，这种一般是由于线路干扰或者坏的以太网口产生）

由于以太网EthernetII最大的数据帧是1518Bytes这样，刨去以太网帧的帧头（DMAC目的MAC地址48bit=6Bytes+SMAC源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes）14Bytes和帧尾CRC校验部分4Bytes（这个部门有时候大家也把它叫做FCS），那么剩下承载上层协议的地方也就是Data域最大就只能有1500Bytes这个值我们就把它称之为MTU。

ping获得MTU

如 ping -l 1400 -f www.baidu.com，如果显示结果是“Packet needs to be fragmented but DF set.”，说明电脑到www.baidu.com之间的MTU小于1400B；如果显示结果是“Reply from 119.75.218.77: bytes=1400 time=61ms TTL=58”，则说明电脑到www.baidu.com之间的MTU至少是1400B。

PPPoE对MTU的影响

所谓PPPoE（PPP on Ethernet）就是在以太网上面跑PPP协议，有人奇怪了，PPP协议和Ethernet不都是链路层协议吗？怎么一个链路层跑到另外一个链路层上面去了，难道升级成网络层协议了不成。其实这是个误区：就是某层协议只能承载更上一层协议。

为什么会产生这种奇怪的需求呢？这是因为随着宽带接入（这种宽带接入一般为Cable Modem或者xDSL或者以太网的接入）由于以太网缺乏认证计费机制而传统运营商是通过PPP协议来对拨号等接入服务进行认证计费的，所以就出了这么一个怪胎：PPPoE。（有关PPPoE的详细介绍参见V大以及本站其他成员的一些介绍文章，我就不啰里啰唆的了）

PPPoE带来了好处，也带来了一些坏处，比如：二次封装耗费资源，降低了传输效能等等，这些坏处俺也不多说了，最大的坏处就是PPPoE导致MTU变小了以太网的MTU是1500，再减去PPP的包头包尾的开销（8Bytes），就变成1492。如果两台主机之间的某段网络使用了PPPoE那么就会导致某些不能分片的应用无法通讯。这个时候就需要我们调整一下主机的MTU，通过降低主机的MTU，这样我们就能够顺利地进行通讯了。

MSS

概念

MSS就是TCP数据包每次能够传输的最大数据分段。为了达到最佳的传输效能TCP协议在建立连接的时候通常要协商双方的MSS值，这个值TCP协议在实现的时候往往用MTU值代替（需要减去IP数据包包头的大小20Bytes和TCP数据段的包头20Bytes）所以往往MSS为1460。通讯双方会根据双方提供的MSS值得最小值确定为这次连接的最大MSS值。