MTU MSS理解

mtu是链路层概念，mss是tcp中的概念。

MTU

MTU设置不当，可能会导致许多网络问题，如某些网络应用无法使用，某些网站无法访问等。下面是在网上搜索整理的关于MTU设置的东西，某些可能未作验证，仅供参考。

某些ISP接入的MTU可能会比常规使用的MTU小，这时如果设置了过大的MTU，就可能会导致很多服务无法使用的问题。可以通过ping程序确定MTU的值。

MTU，即Maximum Transmission Unit(最大传输单元)，此值设定TCP/IP协议传输数据报时的最大传输单元。设置合适的MTU值可以解决“部分网站打不开”、“上网速度慢”等问题，并且可以适当提升上网速度。

1. 如何确定网络MTU

windows中：

ping -f -l 1500 127.0.0.1 

C:\WINDOWS>ping -f -l 1500 127.0.0.1
Pinging 127.0.0.1 with 1500 bytes of data:
Packet needs to be fragmented but DF set. 
Packet needs to be fragmented but DF set. 
Packet needs to be fragmented but DF set. 
Packet needs to be fragmented but DF set. 
Ping statistics for 127.0.0.1:
   Packets: Sent = 4, Received = 0, Lost = 4 (100% loss), Approximate round trip times in milli-seconds:
   Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

上面的式子中，-l 是 L 的小写（不是 1 喔），1500 是我们要测的 MTU 值，结果出现了 Packet needs to be fragmented but DF set. 这个东西，那表示MTU值太大了，你需要更小的 MTU 值才行！好啦！那假设我们使用 1464 来测试时：

C:\WINDOWS>ping -f -l 1464 127.0.0.1
Pinging 127.0.0.1 with 1464 bytes of data:
Reply from 127.0.0.1: bytes=1464 time=10ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=1464 time<10ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=1464 time<10ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=1464 time<10ms TTL=128
Ping statistics for 127.0.0.1:
   Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), Approximate round trip times in milli-seconds:
   Minimum = 0ms, Maximum = 10ms, Average = 2ms
结果出现了回应了！这表示这一个 MTU 值是可行的！不过，强烈建议找出可行的最大 MTU 值！这样一来，在设定的时候，才可以达到最佳的网速！

找出 MTU 值：利用上面这个方法找到的数值还不是 MTU 喔！由于一些封包上面的问题，上面这个值再加上 28 才是我们所需要的 MTU 值！所以，在上面的例子中，我们所需要的 MTU 值是 1464+28=1492！

一般来讲，设计好本机的MTU值，可以解决部分网站打不开的情况，但是如果你的共享主机或路由器的MTU设置有问题，有时问题仍然存或，或者出现网速过慢的情况。合理的设置路由器与本机的MTU值，就可以完全解决上述问题，使上网速度达到最大化。

linux上确定MTU

ping -M do -s 1500 202.96.128.68

-M参数用于设定DF标志：

-M hint              

Select  Path  MTU  Discovery  strategy.  hint may be either do (prohibit fragmentation, even local one),  want (do PMTU discovery, fragment locally when packet size is large), or dont (do not set DF flag).

2. 常见MTU值

根据宽带连接方式的不同，MTU可能不尽相同，如下所示：

1）PPPoE/ADSL: 1360-1492

2) PPTP VPN: 1400-1460

3) L2TP VPN: 1400-1460

4) Fixed IP: 1400-1500

5) DHCP: 1400-1492

3. Windows 修改MTU

Windows直接连接的，可在注册表中修改MTU，具体方法为：

1）【开始】－【运行】－【regedit】打开注册表

2） 选择【HKEY_Local_Machine】－【SYSTEM】－【CurrentControlSet】－【Services】－【Tcpip】－【Parameters】－【interface】

3） 在 interface 底下可能有很多的选项，一个一个的去看，会有一个选项IPaddress与当前网卡的 IP 相同，然后在该选项上选择【编辑】－【新建】－【DWORD值】，建立一个名为【MTU】的DWORD，然后双击修改，选择十进制，填入合适 MTU 值

MSS

MSS: Maximum Segment Size 最大分段大小 

做一下总节： 
MTU=40 Bytes+MSS 
MTU最大为1500 Bytes,MSS最大为1460 Bytes； 
PPPoE链路中，MTU最大为1492 Bytes，MSS这时为1452 Bytes。

对于光纤填认的没多大关系，但对于ADSL最好如果某些网页打不开，可以修改一下.

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另一篇
http://infotech.blog.51cto.com/391844/123859/
 

需要注意的是，区别两种帧封装格式：802标准帧和以太网帧

1，在802标准定义的帧格式中，长度字段是指它后续数据的字节长度，但不包括C R C检验码。RFC 1042（IEEE 802）

2，RFC 894（以太网）

所以，以太网帧报头为目的地址6+源地址6+类型2+CRC 4=18bytes

而802帧没有CRC，所以为14bytes。Sniffer采用的是802帧为14bytes

 

 

转载文章：

MTU: Maxitum Transmission Unit 最大传输单元 MSS: Maxitum Segment Size 最大分段大小

 

由于以太网EthernetII最大的数据帧是1518Bytes这样，刨去以太网帧的帧头（DMAC目的地址MAC48bit=6Bytes+SMAC源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes）14Bytes和帧尾CRC校验部分4Bytes（这个部门有时候大家也把它叫做FCS），那么剩下承载上层协议的地方也就是Data域最大就只能有1500Bytes. 这个值我们就把它称之为MTU。

 

以太网的MTU是1500，再减去PPP的包头包尾的开销（8Bytes），就变成1492。

 

MSS就是TCP数据包每次能够传输的最大数据分段。为了达到最佳的传输效能

TCP协议在建立连接的时候通常要协商双方的MSS值，这个值TCP协议在实现的

时候往往用MTU值代替（需要减去IP数据包包头的大小20Bytes和TCP数据段的

包头20Bytes）所以往往MSS为1460。通讯双方会根据双方提供的MSS值得最小

值确定为这次连接的最大MSS值。

 

 

先说说这MTU最大传输单元，这个最大传输单元实际上和链路层协议有着密切的关系，让我们先仔细回忆一下EthernetII帧的结构DMAC+SMAC+Type+Data+CRC。由于以太网传输电气方面的限制，每个以太网帧都有最小的大小64bytes，最大不能超过1518bytes，对于小于或者大于这个限制的以太网帧我们都可以视之为错误的数据帧，一般的以太网转发设备会丢弃这些数据帧。（注：小于64Bytes的数据帧一般是由于以太网冲突产生的“碎片”或者线路干扰或者坏的以太网接口产生的，对于大于1518Bytes的数据帧我们一般把它叫做Giant帧，这种一般是由于线路干扰或者坏的以太网口产生）

 

由于以太网EthernetII最大的数据帧是1518Bytes，这样，刨去以太网帧的帧头（DMAC目的MAC地址48bit=6Bytes+SMAC源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes）14Bytes和帧尾CRC校验部分4Bytes（这个部门有时候大家也把它叫做FCS），那么剩下承载上层协议的地方也就是Data域最大就只能有1500Bytes这个值我们就把它称之为MTU。这个就是网络层协议非常关心的地方，因为网络层协议比如IP协议会根据这个值来决定是否把上层传下来的数据进行分片。就好比一个盒子没法装下一大块面包，我们需要把面包切成片，装在多个盒子里面一样的道理。

 

当两台远程PC互联的时候，它们的数据需要穿过很多的路由器和各种各样的网络媒介才能到达对端，网络中不同媒介的MTU各不相同，就好比一长段的水管，由不同粗细的水管组成（MTU不同 :)）通过这段水管最大水量就要由中间最细的水管决定。

 

对于网络层的上层协议而言（我们以TCP/IP协议族为例）它们对水管粗细不在意它们认为这个是网络层的事情。网络层IP协议会检查每个从上层协议下来的数据包的大小，并根据本机MTU的大小决定是否作“分片”处理。分片最大的坏处就是降低了传输性能，本来一次可以搞定的事情，分成多次搞定，所以在网络层更高一层（就是传输层）的实现中往往会对此加以注意！有些高层因为某些原因就会要求我这个面包不能切片，我要完整地面包，所以会在IP数据包包头里面加上一个标签：DF（Donot Fragment）。这样当这个IP数据包在一大段网络（水管里面）传输的时候，如果遇到MTU小于IP数据包的情况，转发设备就会根据要求丢弃这个数据包。然后返回一个错误信息给发送者。这样往往会造成某些通讯上的问题，不过幸运的是大部分网络链路都是MTU1500或者大于1500。

 

对于UDP协议而言，这个协议本身是无连接的协议，对数据包的到达顺序以及是否正确到达不甚关心，所以一般UDP应用对分片没有特殊要求。

 

对于TCP协议而言就不一样了，这个协议是面向连接的协议，对于TCP协议而言它非常在意数据包的到达顺序以及是否传输中有错误发生。所以有些TCP应用对分片有要求---不能分片（DF）。

 

花开两朵，各表一枝，说完MTU的故事我们该讲讲今天的第二个猪脚---PPPoE所谓PPPoE就是在以太网上面跑PPP协议，有人奇怪了，PPP协议和Ethernet不都是链路层协议吗？怎么一个链路层跑到另外一个链路层上面去了，难道升级成网络层协议了不成。其实这是个误区：就是某层协议只能承载更上一层协议。

为什么会产生这种奇怪的需求呢？这是因为随着宽带接入（这种宽带接入一般为Cable Modem或者xDSL或者以太网的接入）由于以太网缺乏认证计费机制而传统运营商是通过PPP协议来对拨号等接入服务进行认证计费的，所以就出了这么一个怪胎：PPPoE。（有关PPPoE的详细介绍参见V大以及本站其他成

员的一些介绍文章，我就不啰里啰唆的了）

 

PPPoE带来了好处，也带来了一些坏处，比如：二次封装耗费资源，降低了传输效能等等，这些坏处俺也不多说了，最大的坏处就是PPPoE导致MTU变小了以太网的MTU是1500，再减去PPP的包头包尾的开销（8Bytes），就变成1492。

 

如果两台主机之间的某段网络使用了PPPoE那么就会导致某些不能分片的应用无法通讯。

 

这个时候就需要我们调整一下主机的MTU，通过降低主机的MTU，这样我们就能够顺利地进行通讯了。

 

当然对于TCP应用而言还有另外的解决方案。马上请出今天第三位猪脚：MSS。

MSS最大传输大小的缩写，是TCP协议里面的一个概念。MSS就是TCP数据包每次能够传输的最大数据分段。为了达到最佳的传输效能TCP协议在建立连接的时候通常要协商双方的MSS值，这个值TCP协议在实现的时候往往用MTU值代替（需要减去IP数据包包头的大小20Bytes和TCP数据段的包头20Bytes）所以往往MSS为1460。通讯双方会根据双方提供的MSS值得最小值确定为这次连接的最大MSS值。

TCP MSS 与大包通信的关系 

用户在使用路由器访问Internet时，经常会反馈不能访问网页（或部分网页）以及使用Outlook收发邮件（这些应用是基于TCP或UDP的），但进行Ping包时没有问题，这时候检查配置时也没有错误。

（

个人认为，下面这两段对网络异常的解释不正确。

出现这种情况的时候，多半是因为在设备上进行了NAT应用，同时设备对报文进行了分片操作。 IP报文里是有五元组的，但报文要进行分片时，只有第一片报文带有IP的五元组信息（源目的ip位址，源目的端口号，协议号），后续的分片不会保留TCP/UDP报文所有的标识信息，如端口号信息等，这种情况下，如果设备又实现了NAT转换操作（NAT转换过程中，会随机地做埠转换），并且应用又是基于TCP/UDP的，这就导致报文不能正确组包，会出现上述的问题现象。

）

（个人认为，原因是：

中间路由的IP层会自动对大于MTU的包分片。由于IP分片和重组跟TCP/UDP没关系，因此不可能出现上面所说不能正确组包的情况。经tcpdump抓包发现，正确的原因是，由于某些网站的返回数据大于MTU长度，并且设置了不可分片，导致这些大包通不过MTU值小的网口。） TCP/IP连接时建立的过程中会协商很多参数的，其中TCP MSS参数就是用于协商TCP报文大小的，如果协商出来的TCP MSS的参数值小于设备的MTU的值时，TCP报文在设备上就不会被分片，否则就会出现报文分片并导致上述现象的发生，因此 ，为了避免上述情况的发生，一定要保证协商的TCP MSS参数小于设备的MTU的值。为此，Quidway路由器上有一个设置TCP MSS值的命令，如果配置了这条命令，路由器设备在建立TCP/IP连接的过程中就按照这个配置的值来修改协商报文中关于TCP MSS的值，在同对端协商的过程中也就能够协商出这个值来，如果不配置这条命令，路由器设备就不会修改报文中的这个值（有时对端设备发送过来的协商报文中的这个值会很大，如8000）。一般来说，默认或配置的MTU的值一般在1500左右，将TCP MSS的值设备为小于1500就可以，如1400或1024等。  如果TCP MSS值设置的过小，报文数量明显增多又导致效率下降，特别是没有配置NAT应用的情况下，限制TCP报文大小更没有必要，由于应用情况比较复杂，设置默认的TCP MSS的值也不是特别合适（设备会在建立连接时均要修改TCP MSS的值），因此，还是在应用中加以注意比较好，思科设备也是有这个配置命令的

MTU: Maxitum Transmission Unit 最大传输单元

MSS: Maxitum Segment Size 最大分段大小

MSS最大传输大小的缩写，是TCP协议里面的一个概念。 MSS就是TCP数据包每次能够传输的最大数据分段。为了达到最佳的传输效能TCP协议在建立连接的时候通常要协商双方的MSS值，这个值TCP协议在实现的时候往往用MTU值代替（需要减去IP数据包包头的大小20Bytes和TCP数据段的包头20Bytes）, 通讯双方会根据双方提供的MSS值得最小值确定为这次连接的最大MSS值。

而一般以太网MTU都为1500, 所以在以太网中, 往往TCP MSS为1460。

协商TCP MSS大小具体过程如下： TCP client发出SYN报文，其中option选项填充的MSS字段一般为(MTU-IP头大小-TCP头大小)，同样TCP server收到SYN报文后，会发送SYN＋ACK报文应答，option选项填充的mss字段也为(MTU-IP头大小-TCP头大小)；协商双方会比较SYN和SYN+ACK报文中MSS字段大小，选择较小的MSS作为发送TCP分片的大小。

对于涉及PPPOE＋NAT、IPsec、L2TP、GRE等组网，通常由于报文太大需要分片，这样会降低传输速率; 所以选择一个合适的MSS对传输数据来说比较重要. linux中一般可以通过netfilter iptables设置TCP MSS来解决。

iptables -A FORWARD -p tcp- -tcp-flags SYN,RST SYN -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu

这条规则的目的就是改变TCP MSS以适应PMTU(Path MTU)

iptables -A FORWARD -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN- j TCPMSS --set-mss 128

设置MSS为128

设置网络接口MTU

1）Linux主机接口MTU可通过如下命令设置

ifconfig mtu

2）PPPoE MTU设置，可以通过在配置文件中添加

mtu

mru

3）NAT自动设置MSS值

iptables -A FORWARD -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu

PPTP/L2TP over PPPoE的準確MTU/MRU值

1 Ethernet MinSize = 512bit = 64 Byte 2 Ethernet MaxSize = 1518 Byte 3 so Ethernet MTU = 1518 - 18 ( 6 SRCMAC+ 6 DSTMAC+ 2 TYPE+ 4 CRC) = 1500 B（原文是 Ethernet IP MTU） 4 so Ethernet IP TCP MSS = 1500 - 40 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER) = 1460 B 5 so Ethernet IP UDP MTU/MRU = 1500 - 28 ( 20 IP_HEADER + 8 UDP_HEADER ) = 1472 B 6 so PPPoE MTU/MRU = 1500 - 8 ( 6 PPPoE_SESSION + 2 PPP_HEADER ) = 1492 B 7 so TCP over PPPoE MSS = 1492 ( PPPoE MTU/MRU ) - 40 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER) = 1452 8 so PPTP MTU/MRU = 1500 - 56 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER + 12 GRE_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1444 B 9 so TCP over PPTP MSS = 1444 ( PPTP MTU/MRU ) - 40 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER) = 1404 10 so L2TP MTU/MRU = 1500 - 40 ( 20 IP_HEADER +8 UDP_HEADER + 8 L2TP_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1460 B 11 so TCP over L2TP MSS = 1460 ( L2TP MTU/MRU ) - 40 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER) = 1420 B 12 so PPTP over PPPoE MTU/MRU = 1492 ( PPPoE MTU/MRU ) - 56 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER + 12 GRE_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1436 B 13 so PPTP over PPTP MTU/MRU = 1444 ( PPTP MTU/MRU ) - 56 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER + 12 GRE_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1388 B 14 so PPTP over L2TP MTU/MRU = 1460 ( L2TP MTU/MRU ) - 56 ( 20 IP_HEADER + 20 TCP_HEADER + 12 GRE_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1404 B 15 so L2TP over PPPoE MTU/MRU = 1492 ( PPPoE MTU/MRU ) - 40 ( 20 IP_HEADER +8 UDP_HEADER + 8 L2TP_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1452 B 16 so L2TP over PPTP MTU/MRU = 1444 ( PPTP MTU/MRU ) - 40 ( 20 IP_HEADER +8 UDP_HEADER + 8 L2TP_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1404 B 17 so L2TP over L2TP MTU/MRU = 1460 ( L2TP MTU/MRU ) - 40 ( 20 IP_HEADER +8 UDP_HEADER + 8 L2TP_HEADER + 4 PPP_HEADER ) = 1420 B 故而，PPTP over PPPoE的準確MTU值是 1436，L2TP over PPPoE的準確MTU是1452。 別人說的 1400 偏保守了點。 如果你用 ADSL 上網，然後用 PPTP 來翻Wall，那麼，你實際上是 PPP 協議跑在 TCP 協議上再跑在 IP 協議上再跑在 PPP 協議上再跑在 IP 協議上再跑在以太網協議上。1518 字節的最大以太網 frame，扣來扣去，就剩下 1436。同理L2TP跑在PPP鏈路上，扣來扣去也就只剩1452B了，難怪筆者之前VPN上不去網，原來是全把數據包丟掉了。 如果讀者看明白了上面的解釋，那麼考慮你用 pptp 連公司的 ，公司又 pppoe(adsl撥號)，然後你再 pptp 來翻功夫網，那麼，你的 MTU 只能設為 1518-18-8-56-56=1380 字節。很簡單吧？

 

我们回过头来看前言里面的那个问题，我们试想一下，如果我们在中间路由器上把每次TCP连接的最大MSS进行调整这样使得通过PPPoE链路的最大MSS值加上数据包头包尾不会超过PPPoE的MTU大小1492这样就不会造成无法通讯的问题。

 

所以上面的问题可以通过ip tcp adjust-mss 1452来解决。

 

当然问题也可以通过修改PC机的MTU来解决。

 

[后记]

Cisco在IOS 12.2(4)T及以后的版本支持修改MSS大小的特性

 

Cisco的TCP Adjust MSS Feature：

 

The TCP MSS Adjustment feature enables the configuration of the

maximum segment size (MSS) for transient packets that traverse a router,

specifically TCP segments in the SYN bit set, when Point to Point Protocol

over Ethernet (PPPoE) is being used in the network. PPPoE truncates the

Ethernet maximum transmission unit (MTU) 1492, and if the effective MTU

on the hosts (PCs) is not changed, the router in between the host and the

server can terminate the TCP sessions. The ip tcp adjust-mss command

specifies the MSS value . the intermediate router of the SYN packets to

avoid truncation.

http://blog.csdn.net/wangxg_7520/article/details/7301205