通信人家园

标题: [原创]TCP/IP 学习笔记-理解MTU [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2009-5-19 03:54

作者: chris_waity 标题: [原创]TCP/IP 学习笔记-理解MTU

MTU（Maximum Transmission Unit），是指能在网络上传输的最大数据包大小，常见的默认MTU如下：

PPP：296；IEEE 802.3：1492；以太网：1500；FDDI：4352；超通道：65535；

这里引用的PPP的MTU是指传统在Modem到电话局之间链路上使用PPP的场景，不是目前流行的PPPoE(PPP over Ethernet)，同时296并不是实际PPP最大的包大小，而是一个建议值，因为考虑了线路使用者的感受，即在960B/S线路中，使用这个建议值，可以有较好的感受，也就是等待时间可以在忍受范围内（注：以上PPP部分根据后面几位热心兄弟的建议进行了修改）

人一般可以忍受的等待时长在0.1秒到0.2秒以下。对于960字节/秒的PPP网络，传送一个字节需要 1 / 960 = 0.01秒，传送1024字节需要 1024 / 960 = 1.067秒，如果一个数据包的大小就是1024字节的话，则平均等待时长为（1.067 + 0.1）/ 2 = 0.538秒，约为传送所有数据时间的一般。根据相同公式，要使PPP满足平均等待时长在0.1秒到0.2秒之间，则每包长度应在960 * 0.1 * 2到960 * 0.2 * 2之间，即192字节到384字节之间，同时考虑吞吐量（有效数据/数据包长度），296则是一个比较合适的MTU.

对于其他网络，个人理解就是数据帧格式中定义的最大数据长度，如以太网帧(Ethernet II)：

目的地址	源地址	类型	数据	CRC
6字节	6字节	2字节	46字节~1500字节	4字节

对于超通道，其实就是IP帧格式中数据长度字段（16字节）计算而来：2的16次方 – 1 = 65535字节。实际应用中，还是会被链路层协议分片。如由以太网承载IP,就会被分片成小于1500字节的包。

当数据包在网络中传输时，如果经过某段网络的MTU比数据包的长度小，数据包则会从该段网络起被分片传送。但数据发送端总是期望发送的数据包越大越好，同时又期望每个数据包在传送过程中尽量不被分片（分片会降低数据包传送的可靠性），因而发送端使用网络中最小MTU发送数据是最为合适的。

UDP数据包一般采用512Bytes的大小发送数据，而TCP则根据两端协商的最小的MTU进行数据传输。这种方式，可以使绝大多数的UDP和TCP传输不进行分片。

但在个别情况下，还是有可能存在网络路径的某段MTU比发送报文长度还小,这时就得依赖网络路径MTU的发现机制了。有一种简单的实现方法，就是在发送端发送数据包时置上报文不可分片的标记。当报文经过MTU小于报文长度的路由器时，报文会被丢失，同时路由器返回ICMP差错报文，发送端收到差错报文后，进行发送报文的大小的调整，使发送报文最终达到网络中最小的MTU。

[ 本帖最后由 chris_waity 于 2009-5-22 13:05 编辑 ]

时间: 2009-5-19 10:22

作者: sun_gwtt

学习了。。。对研究接入的很有帮助！！1

时间: 2009-5-19 11:40

作者: alrn

这样帖子，哎呀，我都不好意思顶，要不是为了升级！

时间: 2009-5-19 13:02

作者: bluesky2345

希望楼主继续，发布一些有用的帖子

时间: 2009-5-20 09:13

作者: harg6

非常感谢非常感谢~~~

时间: 2009-5-20 10:40

作者: shenhqi

这部分讲的似乎有些不对头

时间: 2009-5-20 17:07

作者: 田野小龙

可以说下，是那些不对头吗。。。

时间: 2009-5-21 10:51

作者: shenhqi

MTU——最大数据传输单元
这个数字是由分组交换中分组（包括帧）的数据区的大小决定的，这一点楼主讲得基本上是对的。
不对的是PPP，PPP同样是分组交换，照样存在数据区的大小问题，这个数据决定了MTU的大小，而不是通过某种计算决定的。
还有，IEEE802.3就是以太网的标准，二者的MTU居然不一样，就令人不知所措了，1500B是正确的答案。

时间: 2009-5-21 11:52

作者: jackhasun

不管怎么说，得顶一下

时间: 2009-5-22 06:24

作者: chris_waity 标题: 回复 8# 的帖子

按我的理解，做下简要说明：
这里引用的PPP的MTU来源是指PPP的原始应用，即普通MODEM到电话局这段链路的PPP使用，不是指PPP的扩展应用，如PPPoE(PPP over Ethernet)。我也会在文中加以说明下，多谢提醒
另一方，按TCP/IP一书作者的定义，我觉得他提到的以太网帧其实指的是Ethernet II,也是目前主流使用。由于各种原因，以太网，IEEE 802.3是存在细微的差别的，因而体现在MTU稍有差别，我觉得的确可以忽略，如下
以太网帧（ethernet II ）：
-----------
   6             6             2       46~1500       4
[ 目的地址 ][  源地址 ][  类型 ][    数据 ] [CRC]

IEEE802.3：
---------------
      6                6          2                8                   38~1492          4
[ 目的地址 ][  源地址 ][  长度 ][  IEEE 包头字段 ] [          数据       ][CRC]

似乎有4种以太网帧，抄了点找到的资料如下：
1.Ethernet II 即DIX 2.0：Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式。Cisco名称为：ARPA。
2.Ethernet 802.3 raw：Novell在1983年公布的专用以太网标准帧格式。Cisco名称为：Novell-Ether。
3.Ethernet 802.3 SAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式。Cisco名称为：SAP。
4.Ethernet 802.3 SNAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式。Cisco名称为：SNAP。

[ 本帖最后由 chris_waity 于 2009-5-22 08:44 编辑 ]

时间: 2009-5-22 06:36

作者: chris_waity

晕啊~，回了两个贴，结果遇到两个超级负面事件，辛苦钱都掉完了~~

[ 本帖最后由 chris_waity 于 2009-5-22 08:37 编辑 ]

时间: 2009-5-22 10:15

作者: shenhqi

LZ，关于以太网的数据块大小，你说得没错，但是一般都忽略不计。而且现在用的早就不是802.3了，都是加了后缀的，比如802.A等等，所以说1500B就可以了
至于PPPOE，我的理解是这样的（仅限于个人理解，不敢保证正确）：通信双方建立连接时，有一个协议过程，这时确定了MTU的大小，以后一般不能更改。在确定MTU大小时，使用了你描述的算法，当然也可以不使用，直接用默认值。但是一旦连接完成，MTU就被确定下来。所以，在这个时候MTU是确定值，而不是计算值。加上这段描述容易误导读者。

时间: 2009-5-22 10:18

作者: liuwm

原帖由 shenhqi 于 2009-5-21 10:51 发表
MTU——最大数据传输单元
这个数字是由分组交换中分组（包括帧）的数据区的大小决定的，这一点楼主讲得基本上是对的。
不对的是PPP，PPP同样是分组交换，照样存在数据区的大小问题，这个数据决定了MTU的大小，而不 ...

由于802.3标准是在以太网的基础上发展起来的，所以他们有着千丝万缕的关系，一般都认为他们就是同一个东西。但实际上还是有些差别的，帧格式如下：[localimg=350,300]1[/localimg]

附件: ff8039c6f5d9481d9d163dc8.jpg (2009-5-22 10:18, 19.36 KB) / 下载次数 2
https://www.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NTI1MTN8ODMzYjQxYTl8MTc1MzA0OTc4MXwwfDA%3D

时间: 2009-5-22 11:01

作者: aaddaadd

学习了。。。对研究接入的很有帮助

附件: 1 (3).gif (2009-5-22 11:01, 2 KB) / 下载次数 3
https://www.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NTI1MjB8ODE5NTZlMjN8MTc1MzA0OTc4MXwwfDA%3D

通信人家园 (https://www.txrjy.com/)