MTU原理及相关问题分析

　　一、MTU的定义及相关概念：

　　Mtu即最大传输单元，全称为Maximum Transmission Unit，是指通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小(以字节为单位)。由于定义的模糊性，在此也介绍几个相关的名词，MRU、PMTU、MSS和JUMBO FRAME，供大家甄别。

　　MRU即最大接收单元，全称为Maximum Receive Unit,与MTU相对，称为最大接收单元，目前也没有权威的标准定义，但许多文章中有这个名词。一台主机或路由器的MTU与MRU可以不一致。

　　PMTU，全称为 path maximum transmission unit,即路径MTU，把一条IP路径上MTU的最小值称为PMTU，PMTU是个理想化的概念，但目前业界没有有效的手段来实现PMTU的发现和更新。`

　　MSS是OSI参考模型中四层的一个概念，即最大分段长度，全称为TCP Maximum Segment Size，指TCP每次能够传输的最大数据分段长度(以字节为单位)，MSS一般比MTU小40字节。

　　Jumbo Frame(有些称Giant Frame)，网络上会遇到jumbo frame的概念，cisco路由器的接口中也有这个参数，超过以太网标准长度1518字节的帧称为jumbo frame。

　　二、MTU涉及主要原理：

　　1、常见网络的MTU值：

　　IP网络以包为单位进行信息传递，那么，一次传送多大的包合适、多大的包最高效就成为一个核心问题之一。MTU就是决定在什么样的物理网络传送多大数据包大的事实标准，不同类型网络由于物理特性、发展阶段不同，其MTU的默认值也不尽相同，以下是摘录的各类网络及其默认MTU值：

　　对于windows操作系统来讲，其以太网网卡MTU默认为1500，但可以通过修改工具或修改注册表进行修改，但只能改小，不能改大，即只能修改为小于或等于1500字节。

　　2、PMTU 发现过程：

　　对于一个基于网络的应用来讲，如果应用穿过网络的MTU与PMTU相等，那么应用穿过网络的效率最高，或者说，应用通过主机网卡发出的最大数据包与PMTU越接近(指小于等于PMTU)，应用穿过网络的效率越高，原因是有效的避免了分片和重组。

　　为了达到这个目的，一些操作系统支持自动发现路径MTU的功能，具体过程为：

　　路由器接口上收到一个报文长度大于本接口MTU值的报文，如果该报文被打上不分片的标记，将丢弃本报文，并且返回一个ICMP差错报文，通知报文发起者丢弃原因。报文发起者将发送比较小的报文。通过多次上述报文协商，将得到对于某一个固定路径上的最小Mtu值，这个过程叫做“Mtu Discovery”[详见RFC1191]。

　　了解了MTU发现的原理，举一个实例验证PMTU变化过程：