①MTU概念

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MTU

最大传输单元，它是数据链路层的概念，指以太网数据通信时，链路层上一次性允许通过或转发的数据帧的最大尺寸。MTU通常与通信接口关联，即同一设备的不同接收/转发接口的MTU值可能不同。MTU值一般以字节为单位
MTU大学定义:
- 以太网报文结构
- MTU的定义在不同的厂商之间存在一些差异，主要有如下几种定义：
  
  (1) 方式一：MTU = IP Header + 有效数据载荷（IP Payload），例如在锐捷网络的部分设备中均采用此类定义；
  
  (2) 方式二：MTU = IP Header + 有效数据载荷（IP Payload） + 以太网帧头（14byte），例如在Cisco的部分设备中即采用此类定义；
  
  (3) 方式三：MTU = IP Header + 有效数据载荷（IP Payload） + 以太网帧头（14byte） + CRC校验（4byte），例如在Juniper的部分设备上即采用了此类定义。
由于MTU限制了链路层一次性转发的数据帧尺寸，当数据包尺寸大于接收端MTU值时，就需要对数据包进行拆分传输，或者直接丢弃。

拆分传输的过程也称为分片，即在网络层将数据包分解为若干个尺寸小于或等于MTU值的小的数据包，每个分片数据包都会带有一个IP报头，这些被拆分后的小的数据包称为数据碎片。

在拆分传输完成后，需要对各数据碎片进行重组，通过各分片IP报头中的标识位、偏移量信息，能够唯一标识特定数据包的特定数据碎片，然后即可按序完成数据包重组。但是，分片和重组过程会增加额外的资源消耗，加重网络传输的负担。
MTU值决定了网络中一次性传输的数据量大小
- 如果MTU设置的过大，意味着所能一次性传输的数据包中的有效数据占比更大，通信效率更高，但同时也会加大传输延时和出错概率，降低传输可靠性，传输出错后重传还会耗费较大的网络资源。
  
  如果MTU设置的过小，对于较大尺寸数据包需要进行分片处理，增加数据包处理量，且分片和重组过程还会增加额外的资源消耗，加重网络传输的负担。

IP数据包分片示意图:
- 拆分后的每个数据碎片中都会携带一个IP报文头部（20byte），用于标识数据碎片所属数据包及在数据包中的位置。

PMTU

即路径MTU。对于一条IP路径，其MTU值是指在不分片情况下路径上所能传输的最大数据包尺寸，等于该路径上的最小MTU值，所以PMTU的值由路径上所有MTU共同决定。通过MTU间接改变PMTU值，就能够有效避免分片重组，提高网络带宽的利用率。

MTU的设置:
- TU设置时，首先需要确认设备是否允许分片。若设备不允许分片，则需要确保MTU值大于所需传送的数据包尺寸，否则数据包会被丢弃。若设备支持分片，为了尽量避免因分片带来的资源消耗，MTU设置的基本原则为：对接两台设备的MTU值应保持同步，同时根据网络带宽进行设置，即网络带宽高，则可增大MTU值，若网络带宽较低，为保证数据传输流畅性，MTU设置值不宜太高。
- 默认MTU值