TCP UDP報文的最大負載和報文的最小長度

2021-10-10 23:01:19 字數 1571 閱讀 5694

乙太網最大傳輸單元(mtu)

乙太網的最大資料幀1518bytes,乙太網的幀頭14bytes,幀尾校驗4bytes

乙太網最大傳輸單元(mtu):1518b - 14b - 4b = 1500bytes

乙太網最小mtu是576bytes

internet上的標準mtu值為576位元組

tcp資料報每次能夠傳輸的最大量(mss)

mss就是tcp資料報每次能夠傳輸的最大量。為了達到最佳的傳輸效能,tcp協議在建立連線的時候通常要協商雙方的mss值,這個值tcp協議在實現的,預設是536bytes。傳送大於mtu就會被分片。理論上,單個tcp包能打包的資料量遠遠多於1448位元組,現在為了適應mtu,只要在乙太網上跑tcp,系統就預設最大以1448位元組打包tcp。最小的tcp的mtu是576位元組。

mss = mtu(1500b) - ip頭(20b)- tcp頭(20b)= 1460bytes

實際場景下,tcp包頭中會帶有12位元組的選項,時間戳。

所以單個tcp包實際傳輸的最大量就縮減為1448位元組:

實際mss = mtu(1500b) - ip頭(20b) -tcp頭(20b)- tcp選項時間戳(12b) = 1448bytes

udp資料報最大傳輸量

udp的最大包長度是 2^16-1 = 65535bytes

udp資料報每次能夠傳輸的最大理論長度 = udp的最大包長度(65535b) - udp頭(8b) - ip頭(20b) = 65507bytes

然而這個只是udp資料報的最大理論長度。

首先,我們知道,tcp/ip通常被認為是乙個四層協議系統,包括鏈路層、網路層、傳輸層、應用層。udp屬於傳輸層,在傳輸過程中,udp包的整體是作為下層協議的資料字段進行傳輸的,它的長度大小受到下層ip層和資料鏈路層協議的制約。

udp資料報每次能夠傳輸的最大長度 = mtu(1500b) - ip頭(20b) -udp頭(8b)= 1472bytes

當我們傳送的udp資料大於1472的時候會怎樣呢?這也就是說ip資料報大於1500位元組,大於mtu。這個時候傳送方ip層就需要分片(fragmentation)。把資料報分成若干片,使每一片都小於mtu。ip資料報分片後,只有第一片帶有udp首部,其餘的分片只有ip頭部,到了端點後根據ip頭部中的資訊在網路層進行重組。由於udp的特性,當某一片資料傳送中丟失時,接收方便無法重組資料報,將導致丟棄整個udp資料報。因此,在普通的區域網環境下,將udp的資料控制在1472位元組以下為好。

而tcp報文段的每個分段中都有tcp首部,到了端點後根據tcp首部的資訊在傳輸層進行重組。ip資料報分片後,只有到達目的地後才進行重組,而不是像其他網路協議,在下一站就要進行重組。

進行internet程式設計時則不同,因為internet上的路由器可能會將mtu設為不同的值。如果我們假定mtu為1500來傳送資料的,而途經的某個網路的mtu值小於1500位元組,那麼系統將會使用一系列的機制來調整mtu值,使資料報能夠順利到達目的地。鑑於internet上的標準mtu值為576位元組,所以在進行internet的udp程式設計時,最好將udp的資料長度控制項在548位元組(576-8-20)以內。

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