以太网的帧长，MTU， IP报文长度，TCP报文长度，TCP MSS之间的关系

本文主要是介绍以太网的帧长，MTU， IP报文长度，TCP报文长度，TCP MSS之间的关系，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本文不考虑巨型帧（jumbo frames）的情况下，我们来理几个概念。在日常讨论中，这几个长度经常会容易被混淆起来。64字节，1518字节，1500字节，1460字节，我们接下来会来介绍一下这几个常见，易混淆的长度值的来源。

1、以太帧帧长：

数据帧的长度，代表二层以太帧长。如下图所示，IEEE802.3协议规定，以太帧帧长最小为64字节，最大为1518字节。
在这里插入图片描述
这里还有另外一种算法，则要在上面图片显示的基础上加上7字节前导同步码 + 1字节帧开始定界符，变成7字节前导同步码 + 1字节帧开始定界符 + 6字节的目的MAC + 6字节的源MAC + 2字节的帧类型 + 1500 + 4字节的FCS，则总长度变成1518+7+1 = 1526字节；
而有人讨论这个时，不仅不考虑前导同步码和字节帧开始定界符，也不考虑FCS部分（因为这些部分在抓包软件里往看不到），那么就这成了1514字节。

2、MTU（Maximum Transmission Unit，最大传输单元）：

MTU是指网络能够传输的最大数据包大小，以字节为单位。MTU是数据链路层的概念，在以太网中，是指以太帧承载的有效数据载荷(payload)部分的长度的最大值。不同链路介质类型的网络有不同的默认MTU值。如下图所示，我们通过以太帧帧长最小为64字节，最大为1518字节，可以知道以太帧有效数据部分最最小为64-6-6-2-4 = 46字节，最大为1518-6字节目标MAC地址-6字节源MAC地址-2字节数据帧类型-4字节校验 = 1500字节，这个最大值就称为MTU，所以通常是1500字节。
在这里插入图片描述

通过以下命令可以查看主机中所有接口的MTU的值

sudo netstat -i

3、IP报文长度：

一般来说，受限于MTU，我们认为IP报文是由20字节的IP头部+1480字节的IP有效数据载荷构成的。
在这里插入图片描述
所以IP有效数据载荷的长度通常为1480字节。

4、TCP报文长度：

受限于MTU（准确的说是受限于MSS，见下一章节）TCP报文长度由由20字节的TCP头部+1460字节的TCP有效数据载荷构成的。TCP有效数据载荷的长度是1460字节。
在这里插入图片描述

5、TCP MSS（Maximum Segment Size）:

TCP MSS是指TCP协议所允许的最大报文长度，即TCP数据包每次能够传输的最大的TCP最大有效数据载荷部分的长度，不包含TCP头部。MSS是指TCP的有效数据载荷部分的最大长度。一般来说，如果我们只考虑主机当前以太网的接口卡的MTU：TCP MSS = MTU - IP头部20字节 - TCP头部20字节 = 1460字节。在实际的网络中TCP MSS不仅仅受限于主机当前网络接口卡的MTU，还受限于网络中以及端主机的MTU的大小，具体可参见
TCP的MSS的计算与详解
TCP之路径MTU（PMTU）发现过程详解

在这里插入图片描述