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介绍了MTU和MSS的概念及计算方法，并列举两个MTU相关导致丢包的例子。

 

MTU: Maxitum Transmission Unit 最大传输单元

MSS: Maxitum Segment Size 最大分段大小

1. MTU是什么

MTU，Maxitum Transmission Unit 最大传输单元，是某层网络中不分包的情况下可传输的最大单元大小，通俗点理解就是某层网络一包数据负载的最大值。我们说MTU一般都是说链路层的，典型的以太网MTU为1500字节。

 

2. MTU的大小

根据链路层MTU的大小可以逐层推断出各层协议的最大负载。以Ethernet+IP+TCP为例，典型的协议头大小及负载大小如下图所示：

 

1) 以太网Ethernet

按照规定，以太网帧大小必需在64-1518Byte之间。 除去以太网帧的帧头14Byte和帧尾4Byte，那么Ethernet可承载的数据最大为1500Byte。这个值我们就把它称之为MTU。 2) IP 以太网MTU为1500Byte，除去IP包头数据20Byte，那么IP包可承载的数据最大为1480Byte。 3) TCP IP层负载最大1480Byte，除去TCP包头数据20Byte，那么TCP包可承载的数据最大为1460Byte（注意：TCP包头数据典型是20Byte，如果加上一些可选项，可达到32Byte，那么TCP包可承载的数据最大值就变为1448Byte）。  

3. MSS

MSS，Maxitum Segment Size 最大分段大小，是TCP协议里面的一个概念，它的含义跟MTU类似。MSS就是一个TCP包能够传输的最大数据大小，这个大小就是TCP包负载的大小。为了达到最佳的传输效能，在TCP三次握手阶段，双方都会在各自的SYN帧携带各自的MSS值。

 

4. MSS的大小

MSS这个值在实现的时候往往会用链路层的MTU值减去IP包头大小和TCP包头大小计算得到，所以Ethernet+IP+TCP网络下，MSS的典型值为1460Byte。

 

5. 丢包

MTU或MSS设置不当会导致数据丢包的情况。

例子1：

        如果IP数据包的DF（Donot Fragment）flag被设置，不允许IP分片，并且整个IP包大小为1500字节。如果遇到中间某些路由器的MTU小于1500Byte时，路由器会丢弃这包数据，并且返回一个错误信息给发送者。这样就会造成丢包的情况。不过幸运的是大部分网络链路MTU都是1500或者大于1500Byte。

例子2：

        如果某天，在原有的协议之上封装了其他协议（如VPN、IPSec等），这样会导致协议层次的增加以及协议开销的增加，结果就是导致TCP层可用的实际负载减少。如果此时还是按照原来MSS的典型值1460Byte进行组包，最终会导致链路层的负载超过MTU 1500Byte的限制。如下图所示：

在原来协议的基础上，增加了LDP和VPN，导致协议头的开销多了8Byte。此时，Ethernet的MTU还是1500Byte，但TCP的实际可用负载会减少为1500-4-4-20-20=1452Byte，如果还是按照旧的MSS 1460Byte来进行分片处理，会导致一个以太网帧达到14+4+4+1500+4=1526Byte，大于以太网帧的最大值1518Byte。这样在传输时，某些路由器就会丢弃这个包，最终导致丢包。

 

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