MSS与MTU的关系

MSS与MTU的关系

TU：maximum transmission unit，最大传输单元，由硬件规定，如以太网的MTU为1500字节。

MSS：maximum segment size，最大分节大小，为TCP数据包每次传输的最大数据分段大小，一般由发送端向对端TCP通知对端在每个分节中能发送的最大TCP数据。MSS值为MTU值减去IPv4 Header（20 Byte）和TCP header（20 Byte）得到。

分片：若一IP数据报大小超过相应链路的MTU的时候，IPV4和IPV6都执行分片(fragmentation)，各片段到达目的地前通常不会被重组(re-assembling)。IPV4主机对其产生的数据报执行分片，IPV4路由器对其转发的数据也执行分片。然而IPV6只在数据产生的主机执行分片；IPV6路由器对其转发的数据不执行分片。

例如：一个以太网上的主机和一个令牌环网上的主机间建立连接，其中以太网上主机通告的MSS为1460，令牌环网上主机通告的MSS为4096。观察分组，在两个方向上都找不到大于1460字节的数据，为什么？

令牌环网上发送到以太网的数据大小不大于1460字节的原因是因为以太网上主要通告的MSS值就为1460个字节，所以令牌环网上发送出去的数据的长度不能够大于MSS值；令牌环网上主机通告的MSS值为4096，也即是说以太网能够发送到令牌环网上的TCP净荷值为4096，但是以太网的MTU值又是由硬件所决定的，最大只支持1500（包括IP头至少20B和TCP头至少20B），为避免分片，因此以太网发送到令牌环网的数据的净荷也为1500-20-20=1460B，所以两个方向的净数据长度不会大于1460字节。

负载均衡故障诊断：一个MSS值引发的疑案

网络通信中由于MTU的设置不当引发的问题屡见不鲜，比如在存在ADSL设备的情况下，如果把设备的MTU设置成1500, 往往客户端的访问会出现问题，这是因为ADSL的PPPoE协议在MTU中占去8个字节，也就是ADSL的MTU最大值最多为1492, 如果客户端跟服务器设的很大，传输的数据包恰好大于1492字节，将导致数据包不能通过。  在程序设计中，程序所取MSS值往往是本机的MTU-40（TCP和IP头各占20个字节，MTU一般设成1500）， 所以基本上所有设备所能接受的最大MSS值不可能会大于1500-40=1460, 那么再考虑到网络中可能会存在PPPoE，VPN等设备会占用更多MTU字节，所以各家网络设备厂商提供的网络设备会进一步减小MSS值的设置，一般网络设备设定的MSS值大小为1400左右。

MTU和mss的导致丢包问题

wireshark中“tcp segment of a reassembled pdu”的解释

MTU和MSS

本文用到的抓包工具为wireshark，它的前身是赫赫有名的Ethereal。wireshark以太网帧的封包格式为：

Frame = Ethernet Header + IP Header + TCP Header + TCP Segment Data

（1）Ethernet Header = 14 Byte = Dst Physical Address（6 Byte）+ Src Physical Address（6 Byte）+ Type（2 Byte），以太网帧头以下称之为数据帧。

（2）IP Header = 20 Byte（without options field），数据在IP层称为Datagram，分片称为Fragment。

（3）TCP Header = 20 Byte（without options field），数据在TCP层称为Stream，分段称为Segment（UDP中称为Message）。

（4）54个字节后为TCP数据负载部分（Data Portion），即应用层用户数据。

Ethernet Header以下的IP数据报最大传输单位为MTU（Maximum Transmission Unit，Effect of short board），对于大多数使用以太网的局域网来说，MTU=1500。

TCP数据包每次能够传输的最大数据分段为MSS，为了达到最佳的传输效能，在建立TCP连接时双方协商MSS值，双方提供的MSS值的最小值为这次连接的最大MSS值。MSS往往基于MTU计算出来，通常MSS=MTU-sizeof(IP Header)-sizeof(TCP Header)=1500-20-20=1460。

这样，数据经过本地TCP层分段后，交给本地IP层，在本地IP层就不需要分片了。但是在下一跳路由（Next Hop）的邻居路由器上可能发生IP分片！因为路由器的网卡的MTU可能小于需要转发的IP数据报的大小。这时候，在路由器上可能发生两种情况：

（1）.如果源发送端设置了这个IP数据包可以分片（May Fragment，DF=0），路由器将IP数据报分片后转发。

（2）.如果源发送端设置了这个IP数据报不可以分片（Don’t Fragment，DF=1），路由器将IP数据报丢弃，并发送ICMP分片错误消息给源发送端。