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MTU最大传输单位

news 来源：原创 2025/5/10 16:21:32

最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）_51CTO博客_最大传输单元MTU

数据链路层之以太网、MAC、MTU详解_mac mtu-CSDN博客

各封包之间的相关性

链路层：如果使用以太网络时，此时IP会根据CSMA/CD的标准，包裹到MAC讯框中，并给予MAC表头。

网络层：将TCP包裹包进IP封包内，再给予一个IP表头，向链结结层丢去。

图 1

TCP/IP的链结层相关协议

以太网络的传输协议：CSMA/CD. "IEEE 802.3 的标准 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) "

图 2

MAC是CSMA/CD 传送出去的讯框。又简称网卡卡号为 MAC
以太网络上面的传输使用网络卡卡号为基准的 MAC 讯框，配合 CSMA/CD 的标准来传送讯框，这就是硬件部分。
把 MAC 想成是一个在网络线上面传递的包裹，而这个包裹是整个网络硬件上面传送数据的最小单位了。也就是说，网络线可想成是一条『一次仅可通过一个人』的独木桥，而 MAC 就是在这个独木桥上面动的人。

TCP/IP的网络层---IP封包

图 3

图 4

ICMP

ICMP协议:网际控制报文协议

ICMP协议的数据位于IP字段的数据部分，它是在IP报文的内部被传送的。

图 5

图 6

标准的讯框（指的是以太网络标准讯框）数据在网络卡与其他以太网络媒体一次只能传输 1500bytes。

讯框内的数据内容（指的是不包括表头的实际数据）最大可达 1500bytes 这我们现在知道了，那为何要规范最小数据为 46bytes 呢？这是由于 CSMA/CD 机制所算出来的！在这个机制上面可算出若要侦测碰撞，则讯框总数据量最小得要有 64bytes ，那再扣除目的地址、来源地址、资料栏位通讯（原文没有这一项，系疏忽忘记写了）、检查码 (前导码不算) 后【见图2，目的地址--6bytes,来源地址--6bytes,资料栏位通讯--2bytes,检查码--4bytes,一共18bytes】，就可得到数据量【见图2,主要资料】最小得要有 46bytes 【64bytes-18bytes=46bytes】了！也就是说，如果妳要传输的数据小于 46byes ，那我们的系统会主动的填上一些填充码，以补齐至少 46bytes 的容量才行！
总数据量=表头+实际的资料（实际的数据）

MTU 最大传输单位

通过上面 MAC 封装的定义，现在我们知道标准以太网络讯框所能传送的数据量最大可以到达 1500 bytes ，这个数值就被我们称为 MTU (Maximum Transmission Unit,最大传输单位)。你得要注意的是，每种网络接口的 MTU 都不相同，因此有的时候在
某些网络文章上面你会看到 1492 bytes 的 MTU 等等。不过，在以太网络上，标准的定义就是 1500 bytes。在待会儿会介绍到的 IP 封包中，这个 IP 封包最大可以到 65535 bytes，比 MTU还要大呢！既然礼物 (IP) 都比盒子 (MAC) 大，那怎么可能放的进去啊？所以啰， IP封包是可以进行拆解的，然后才能放到 MAC 当中啊！等到数据都传到目的地，再由目的地的主机将他组装回来就是了。所以啰，如果 MTU 能够大一些的话，那么 IP 封包的拆解情况就会降低，封包与封包传送之间的等待时间 (前一小节提到的 96 bit time)也会减少，就能够增加网络带宽的使用啰！

追踪整个网络传输最大的MTU时，又该如何查询？

ping命令

#ping [选项与参数] IP
选项与参数：
-c 数值：后面接的是执行 ping 的次数，例如 -c 5 ；
-n：在输出数据时不进行 IP 与主机名的反查，直接使用 IP 输出(速度较快)；
-s 数值：发送出去的 ICMP 封包大小，预设为 56bytes，不过你可以放大此一数值；
-t 数值：TTL 的数值，预设是 255，每经过一个节点就会少一；
-W 数值：等待响应对方主机的秒数。
-M [do|dont] ：主要在侦测网络的 MTU 数值大小，两个常见的项目是：--do ：代表传送一个 DF (Don't Fragment) 旗标，让封包不能重新拆包与打包；--dont：代表不要传送 DF 旗标，表示封包可以在其他主机上拆包与打包

关于加大讯框

谈到加大讯框 (frame) 时，对于网络效能是有帮助的，因为封包打包的次数会减少，加上如果整个传输的媒体都能够接受这个frame 而不需要重新进行封包的拆解与重组的话，那么效能当然会更好，那个修改 frame 大小的参数就是 MTU 啦！
好了，现在我们知道网络卡的 MTU 修改可以透过 ifconfig 或者是 ip 等指令来达成，那么追踪整个网络传输的最大 MTU 时，又该如何查询？呵呵！最简单的方法当然是透过 ping 传送一个大封包，并且不许中继的路由器或 switch
将该封包重组，那就能够处理啦！

找出最大的的MTU数值

[root@www ~]# ping -c 2 -s 1000 -M do 192.168.1.254
PING 192.168.1.254 (192.168.1.254) 1000(1028) bytes of data.
1008 bytes from 192.168.1.254: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.311 ms
# 如果有响应，那就是可以接受这个封包，如果无响应，那就表示这个 MTU 太大了。
[root@www ~]# ping -c 2 -s 8000 -M do 192.168.1.254
PING 192.168.1.254 (192.168.1.254) 8000(8028) bytes of data.
From 192.168.1.100 icmp_seq=1 Frag needed and DF set (mtu = 1500)
# 这个错误讯息是说，本地端的 MTU 才到 1500 而已，你要侦测 8000 的 MTU
# 根本就是无法达成的！那要如何是好？用前一小节介绍的 ip link 来进行MTU 设定吧！

不过，你需要知道的是，由于 IP 封包表头 (不含 options) 就已经占用了 20bytes ，再加上 ICMP 的表头有 8 bytes ，所以当然你在使用 -s size 的时候，那个封包的大小就得要先扣除 (20+8=28) 的大小了。因此如果要使用 MTU 为1500 时（指的是MAC讯框内，除去MAC表头后的实际数据值），就得要下达『 ping -s 1472 -M do xx.yy.zz.ip 』才行啊！

###比如调整为1472就可以
root@www:~/vbirdbook# ping -c 2 -s 1472 -M do 192.168.0.1
PING 192.168.0.1 (192.168.0.1) 1472(1500) 字节的数据。
1480 字节，来自 192.168.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 时间=0.593 毫秒
1480 字节，来自 192.168.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 时间=0.625 毫秒--- 192.168.0.1 ping 统计 ---
已发送 2 个包， 已接收 2 个包, 0% packet loss, time 1054ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.593/0.609/0.625/0.016 ms###调整为1473就卡住了
root@www:~/vbirdbook# ping -c 2 -s 1473 -M do 192.168.0.1
PING 192.168.0.1 (192.168.0.1) 1473(1501) 字节的数据。
ping: sendmsg: 消息过长
ping: sendmsg: 消息过长
^C
--- 192.168.0.1 ping 统计 ---
已发送 2 个包， 已接收 0 个包, +2 错误, 100% packet loss, time 1006msroot@www:~/vbirdbook#

另外，由于本地端的网络卡 MTU 也会影响到侦测，所以如果想要侦测整个传输媒体的 MTU 数值，那么每个可以调整的主机就得要先使用 ifcofig 或 ip 先将 MTU 调大，然后再去进行侦测，否则就会出现像上面提供的案例一样，可能会出现错误讯息的！