tcp-mss建议配置多少

tcp-mss建议配置多少,第1张

TCP-MSS (Maximum Segment Size) 是 TCP 建立连接的时候用来协商最大数据段大小的选项。它可以通过 MTU (Maximum Transmission Unit) 进行计算,以避免分片。一般来说,我们将其设置为MTU的值减去TCP/IP和其他网络层包头占用的长度(通常是40或44字节),确保TCP报文不会被分段,从而提高传输效率和稳定性。具体而言,通常可以使用以下公式计算MSS值:MSS = MTU - TCP Header Length - IP Header Length。

建议的 TCP-MSS 的值通常为 1380~1460 字节。具体数值取决于应用程序、网络环境和设备配置等因素。例如,如果是在 VPN 场景中使用,可以将 MSS 设置成 1350,因为 VPN 会在数据包上添加额外的头部信息。在实际应用中,我们可以通过不断测试和优化,确定最合适的 MSS 值。

MTU是一个老概念了,是属于以太网数据链路层的概念,而MSS是新的概念,由于MTU和MSS概念都十分重要,且容易混淆,为了讨论清晰,单独拎一章节来讨论它们俩。

首先我们要说明下讨论前提,本文基于以太网协议、IP协议版本使用的是IPv4版本讨论 。

概括来讲,MTU是以太网数据链路层中约定的数据载荷部分最大长度,数据不超过它时就无需分片。

MSS是传输层的概念,由于数据往往很大,会超出MTU,所以我们之前在网络层中学习过IP分片的知识,将很大的数据载荷分割为多个分片发送出去。

TCP为了IP层不用分片主动将数据包切割为MSS大小。

一个等式可见他两关系匪浅: MSS = MTU - IP header头大小 - TCP 头大小

MTU全称是Maximum Transmission Unit,即最大传输单元。

在学习数据链路层时,我们学习过以太网协议,以太网定义了一个叫做帧的概念,一个帧中包含如下信息:

此外,我们学习了帧的大小,其中帧头大小为:

1. 接收方和发送方的 MAC 地址分别占用 6 个字节;

2. 第 3 层的协议用 2 个字节编码;

3. CRC 用 4 个字节编码。

6 x 2 + 2 + 4 = 18。

因此以太网的帧头一共有 18 个字节,并且以太网中还规定了最小帧长和最大帧长:

以太网帧的最小尺寸是 64 字节,那么一帧中最少报文长度为46字节。

以太网帧的最大尺寸是 1518 字节,那么一帧中中最大报文长度为1500字节。

其中1500字节往往就是以太网的MTU值了,传输的数据小于它时,就无需切片。

太大的数据就需要切分,就像一个超级大包裹需要切分为若干个小包裹才方便托运。

假设传输100KB的数据,则需要切分为多少个帧进行传输呢?

100KB=100*1024B,由于帧中最大的报文长度是1500B,那么100KB/1500B≈68.27,显然需要69个以太网帧才能承载。

一台机器上,不同网卡的MTU也不一样,比如我的一台虚拟机上的网卡MTU为:

容易想到,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,就像开车,有的时候可以经过宽敞的四车道,有的时候不得不行驶于乡间小路,这个通信过程中最小的MTU称为路径MTU(Path MTU)。

比如第一段链路MTU为1200字节,第二段链路MTU为800字节,第三段链路MTU为1500字节,那么路径MTU就是最小的800字节。

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。

基本原理十分简单,当一方发送了超过MTU的数据包后,对方会返回一个ICMP错误包,告知发送方包太大需要分片,并且告知发送方下一个分片的大小按照比如MTU=1200来计算,由于MTU取小者,那么A就需要随之调整MTU为1200字节:

下面我们实际抓包验证下,不过在验证前,我们需要重新认识下ping命令。

我们之前学习过了 ping命令,其原理是基于ICMP协议,而ICMP协议实际上是封装在IP数据中的,首部为8字节长度 ,关于ICMP我们已经讨论过,这里不再赘述。

ping后面是可以跟着一些参数满足我们的一些测试用例的,我们将使用到的命令是:

ping  192.168.56.102  -l 1472  -f  -n 1

如何查看后续参数的含义呢,我们在windows上的窗口界面输入:

ping -help

-l 1472表示发送的数据包大小,单位是字节;

-n表示只发送一个请求,因为windows下默认会自动发送四个数据包请求;

-f表示不分片,实际上就是IPv4固定首部中的标志位中的DF字段:

标志位中间位即第2位记为DF(Don't Fragment),意思是原数据报能否分片。

当值为1时,表示该数据报不允许分片,当值为0时,表示该数据报允许分片。

我们下面分别执行两条命令,来看下神奇情况的发生:

可以看到,我们前后发出了两个ping请求,第一次携带1472字节数据,第二次携带1473字节数据,并且都设置了DF为1即不允许分片。

仅仅相差一个字节,为什么在结果上出现了天壤之别呢?

首先 ICMP首部固定为8字节 , IP首部固定部分是20字节 ,我们这里没有额外部分,加上 1472字节的数据 ,正好就是以太网帧中最大1500字节大小,即8+20+1472=1500字节。

对本次ping的抓包结果如下:

不然理解,第一次请求正好是1500字节,没有超过MTU限制,所以可以传输成功,而第二次超出了一个字节,又不允许分片,因此传输失败。

对于第二种情况,如果ping命令后面不携带-f参数,也是可以ping成功的,只是在路上会被切分为两个包。

我们继续来抓包证明自己的想法,去掉-f选项,允许分片,执行命令:

ping 192.168.56.102 -l 1473 -n 1

我们看到了 fragmented ip protocol 字眼,中文意思是分段ip协议,说明 1473字节 的数据被分片了,我们且来看第一个分片报文详情:

继续看下一个报文详情:

也可以注意到一个细节,第二个报文段中不包含ICMP首部。此外可以注意到wireshark上显示的包length为35长度,之前不是说过至少是60字节的吗?(加上FCS校验应该是64字节)

实际上,如果数据部分小于以太网帧需要的最小的46字节时,就会在以太网层自动填充0,使得数据达到46字节,从而达到最小64字节的帧长度要求。而这里显示35字节大概率是因为wireshark捕获的时候还未进行填充,从而显示出了这个异常的长度包(对于这一点如果有错误还请指正)。

MSS的英文全称叫Max Segment Size,是TCP最大段大小。

在建立TCP连接的同时,也可以确定发送数据包的单位,我们称为MSS, 这个MSS正好是IP中不会被分片处理的最大数据长度 。

TCP在传送大量数据时,是以MSS的大小将数据进行分割发送的,重发时也是以MSS为单位。

MSS是在三次握手的时候,在两端主机之间被计算得出,两端主机在发出建立连接的请求时,会在TCP首部中写入MSS选项,告诉对方自己的接口能够适应的MSS的大小,然后在两者之间选择一个较小的值投入使用。

从以上描述中可以看出来:

MSS = MTU - IP header头大小 - TCP 头大小

这样一个 MSS 的数据恰好能装进一个 MTU 而不用分片。

在我们熟悉的以太网中,TCP的MSS最大值是:以太网MSS=1500(MTU)-20(IP首部长度)-20(TCP首部大小)=1460字节

好了,理论介绍完毕,下面我们来看下实际抓包。

我的虚拟机上安装了一个nginx,端口使用的是熟知端口号80,我在本地客户端通过curl命令访问nginx的服务:

从下图抓包中可以看到, MSS的值是在三次握手的SYN报文中商量出来的 ,可以看到互相说明自己允许的最大段大小都是1460字节,那么MSS的值就可以取为1460。

在以太网协议中,一般情况下MTU是1500字节,MSS为1460字节(相差20字节的IP首部+20字节的TCP首部),不过以上是基于IPv4协议讨论的,在IPv6中,IP首部长度是40字节,那么MSS一般就是1440字节了。

MSS选项只能出现在SYN报文中,为此SYN报文TCP头部里包含了 12字节的选项(Options)字段 ,可以清晰看到里面有一个MSS选项,所以本次的TCP的握手报文中的TCP首部长度为32字节,即20字节的固定首部加12字节的可变首部,整体为4字节的整数倍。

传输层篇-MTU和MSS

https://mp.weixin.qq.com/s/ZMV2izeYkBIqjPhsv_-wdw


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原文地址: http://outofmemory.cn/tougao/7845692.html

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