MTU MSS PDU SDU

首先要说两个概念：

PDU：协议数据单元，计算机网络各层对等实体间交换的单位叫做PDU，不同层的PDU名称不同

层	名称
应用层	数据
传输层	段 segment
网络层	数据包 package
链路层	帧 frame
物理层	比特 bit

 

 

 

 

 

 

SDU：服务数据单元，它是指PDU的实际载荷（payload）

PDU和SDU有什么关系呢？

在每一层都有PDU和SDU，在本层中SDU加上额外协议信息构成本层的PDU，行话是同一层内的SDU是本层PDU的静荷载（payload），不同层之间，上层的PDU是下层的SDU。在上次向下层传输数据的时候，上层使用下层提供的数据接口给下层传递数据，而不同层之间的PDU转换是由下层完成的（这个转换是说对上一层传递过来的PDU进行包装变成本层的PDU也就是变成符合本层协议对数据的格式要求）。如果上层PDU超过下层SDU，那么本层就要把数据 切割成若干适合的片段再给下层（对本层的SDU切割，然后每个切割后的SDU加上本层的协议信息构成一个本层的PDU传递给下层，本层的PDU大小必须不能大于下一层的SDU）。

 

本层的PDU是由下层的SDU大小决定的，所以一直往下走就到了数据链路层，那么上次传递过来的单个PDU不能超过链路层的SDU，而链路层的PDU叫做帧，在以太网中它的MTU是1500，所以上层传递过来的单个PDU不能超过1500字节，IP首部站20个字节，TCP首部占20个字节，那由此得出TCP层的SDU为1460字节（也叫做MSS，最大消息长度），PDU为1480字节；IP层SDU为1480而PDU为1500.

TCP的MSS不是固定的它受对端影响，在TCP传输中MSS是通信双方协商而来的。下面看一下不同链路的MTU大小

数据链路	MTU bytes	总长度 bytes
IPv4	65535
IPv6	65575
以太网	1500	1518
FDDI	4352	4500
IEEE 802.3	1492	1581
PPPoE	1492

 

 

 

 

 

 

 

传输层本身是没有长度限制的，但是在TCP首部的MSS选项中是一个16位字段最大值为65535字节，IP层也是是65535字节，所以它俩很合适，只是受到链路层影响才会导致传输层消息要分段以及IP报文要分片。因为以太网默认MTU1500，如果真有一个65535的IP报文的话那么它显然无法封装到单个帧里，所以就需要进行切割。这种切割可以在发送端完成也可以在传送过程中完成（路由器），但是重组肯定是在接收端。所以TCP/IP为了提高效率尽量避免IP分片和重组，所以TCP就根据MSS和MTU限定每个传输层的PDU大小，这样每一个PDU就是一个完整的PDU在传送过程中不会再被切割，接收端的传输层收到这些段之后进行数据重组，实际上MSS的目的也就是为了告诉对端我的重组缓冲区大小是多少。所以这也就是为什么在传输层有一个MSS的东西存在了，一句话就是向对端TCP告知对端在每个分段中能发送的最大TCP数据量，这个MSS是在双方建立TCP连接时协商出来的。MSS经常设置成MTU减去IP和TCP首部的固定长度，在以太网中是1460字节。

总结来看，MTU是死的由具体链路决定，而MSS是不固定的通过协商而来。但两个通信双方协商出来的MSS不会大于路径MTU(通信双发路径中最小的MTU，因为通信双方走的路可能不同，也就是A到B的路径与B到A的路径不一定相同)。