TCP和UDP協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)包的大小方面的知識(shí)介紹

2020-10-24 11:54:53

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供稿：網(wǎng)友

MTU最大傳輸單元，這個(gè)最大傳輸單元實(shí)際上和鏈路層協(xié)議有著密切的關(guān)系，EthernetII幀的結(jié)構(gòu)DMAC+SMAC+Type+Data+CRC由于以太網(wǎng)傳輸電氣方面的限制，每個(gè)以太網(wǎng)幀都有最小的大小64bytes最大不能超過(guò)1518bytes，對(duì)于小于或者大于這個(gè)限制的以太網(wǎng)幀我們都可以視之為錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀，一般的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備會(huì)丟棄這些數(shù)據(jù)幀。
由于以太網(wǎng)EthernetII最大的數(shù)據(jù)幀是1518Bytes這樣，刨去以太網(wǎng)幀的幀頭（DMAC目的MAC地址48bit=6Bytes+SMAC源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes）14Bytes和幀尾CRC校驗(yàn)部分4Bytes那么剩下承載上層協(xié)議的地方也就是Data域最大就只能有1500Bytes這個(gè)值我們就把它稱之為MTU。
PPPoE所謂PPPoE就是在以太網(wǎng)上面跑PPP協(xié)議，有人奇怪了，PPP協(xié)議和Ethernet不都是鏈路層協(xié)議嗎？怎么一個(gè)鏈路層跑到另外一個(gè)鏈路層上面去了，難道升級(jí)成網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議了不成。其實(shí)這是個(gè)誤區(qū)：就是某層協(xié)議只能承載更上一層協(xié)議。
為什么會(huì)產(chǎn)生這種奇怪的需求呢？這是因?yàn)殡S著寬帶接入（這種寬帶接入一般為Cable Modem或者xDSL或者以太網(wǎng)的接入），因?yàn)橐蕴W(wǎng)缺乏認(rèn)證計(jì)費(fèi)機(jī)制而傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商是通過(guò)PPP協(xié)議來(lái)對(duì)撥號(hào)等接入服務(wù)進(jìn)行認(rèn)證計(jì)費(fèi)的.
PPPoE帶來(lái)了好處，也帶來(lái)了一些壞處，比如：二次封裝耗費(fèi)資源，降低了傳輸效能等等，這些壞處俺也不多說(shuō)了，最大的壞處就是PPPoE導(dǎo)致MTU變小了以太網(wǎng)的MTU是1500，再減去PPP的包頭包尾的開銷（8Bytes），就變成1492。
UDP 包的大小就應(yīng)該是 1492 - IP頭(20) - UDP頭(8) = 1464(BYTES)
TCP 包的大小就應(yīng)該是 1492 - IP頭(20) - TCP頭(20) = 1452(BYTES)
目前大多數(shù)的路由設(shè)備的MTU都為1500
我對(duì)上面的理解是：如果我們定義的TCP和UDP包小于1452，1464，那么我們的包在IP層就不用分包了，這樣傳輸過(guò)程中就避免了在IP層組包發(fā)生的錯(cuò)誤。如果使用UDP協(xié)議，如果IP層組包發(fā)生錯(cuò)誤，那么包就會(huì)被丟棄，UDP不保證可靠傳輸。但是TCP發(fā)生組包錯(cuò)誤時(shí)，該包會(huì)被重傳，保證可靠傳輸。所以，我們?cè)谟肧ocket編程時(shí)，包的大小設(shè)定不一定非要小于1400，UDP協(xié)議要求包小于64K，TCP沒(méi)有限定。
總結(jié)：
我們?cè)O(shè)定包的大小對(duì)于UDP和TCP協(xié)議是不同的，關(guān)鍵是看系統(tǒng)性能和網(wǎng)絡(luò)性能，網(wǎng)絡(luò)是狀態(tài)很好的局域網(wǎng)，那么UDP包分大點(diǎn)，提高系統(tǒng)的性能。不好，就分小于1464，這樣可以減低丟包率。對(duì)于TCP來(lái)說(shuō)，這個(gè)就要靠經(jīng)驗(yàn)了，因?yàn)椋琓CP丟包可以自動(dòng)重傳，分大了，系統(tǒng)性能提高了，分包和錯(cuò)誤重組可能會(huì)耗費(fèi)時(shí)間，使傳送時(shí)間延長(zhǎng)，分小了，系統(tǒng)性能又降低了。

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