## 最大传输单元（Maximum Transmission Unit, MTU） 数据链路层传输的帧大小是有限制的，不能把一个太大的包直接塞给链路层，这个限制被称为「最大传输单元（Maximum Transmission Unit, MTU）」 下图是以太网的帧格式，以太网的帧最小的帧是 64 字节，除去 14 字节头部和 4 字节 CRC 字段，有效荷载最小为 46 字节。最大的帧是 1518 字节，除去 14 字节头部和 4 字节 CRC，有效荷载最大为 1500，这个值就是以太网的 MTU。因此如果传输 100KB 的数据，至少需要 （100 \* 1024 / 1500) = 69 个以太网帧。  不同的数据链路层的 MTU 是不同的。通过`netstat -i`可以查看网卡的 mtu ## IP 分段 Pv4 数据报的最大大小为 65535 字节，这已经远远超过了以太网的 MTU，而且有些网络还会开启巨帧（Jumbo Frame）能达到 9000 字节。 当一个 IP 数据包大于 MTU 时，IP 会把数据报文进行切割为多个小的片段(小于 MTU），使得这些小的报文可以通过链路层进行传输 IP 头部中有一个表示分片偏移量的字段，用来表示该分段在原始数据报文中的位置，如下图所示  ## 网络中的木桶效应：路径 MTU 一个包从发送端传输到接收端，中间要跨越很多个网络，每条链路的 MTU 都可能不一样，这个通信过程中最小的 MTU 称为「路径 MTU（Path MTU）」。 路径 MTU 就跟木桶效应是一个道理，木桶的盛水量由最短的那条短板决定，路径 MTU 也是由通信链条中最小的 MTU 决定。 ## TCP 最大段大小（Max Segment Size，MSS） TCP 为了避免被发送方分片，会主动把数据分割成小段再交给网络层，最大的分段大小称之为 MSS（Max Segment Size）。 MSS = MTU - IP header头大小 - TCP 头大小 在以太网中 TCP 的 MSS = 1500（MTU） - 20（IP 头大小） - 20（TCP 头大小）= 1460 当三次握手建立一个 TCP 连接时，通信的双方会在 SYN 报文里说明自己允许的最大段大小。 **TSO（TCP Segment Offload）特性了，TSO 特性**是指由网卡代替 CPU 实现 packet 的分段和合并，节省系统资源，因此 TCP 可以抓到超过 MTU 的包，但是不是真正传输的单个包会超过链路的 MTU。 ## TCP 套接字选项 TCP_MAXSEG TCP 有一个 socket 选项 TCP_MAXSEG，可以用来设置此次连接的 MSS，如果设置了这个选项，则 MSS 不能超过这个值。 ### TCP_MAXSEG 的下界是 88 因为 TCP 头包含了 20 字节的固定长度和 40 字节的可选参数，所以 TCP 头的最大长度是 60，IP 头最大长度也是 60。 为了保证在 TCP 头占满 60 字节、IP 头占满 60 字节的情况下，至少还能发 8 字节的数据，MSS 至少要等于 (MAX_IP_HDR + MAX_TCP_HDR + MIN_IP_FRAG) - (MIN_IP_HDR + MIN_TCP_HDR) = (60+60+8) - (20+20) = 88 字节。