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什么是TCP分段和IP分片

我们知道网络就像一根管子，而管子吧，就会有粗细。

一个数据包想从管子的一端到另一端，得过这个管子。 （废话）

但数据包的量 有大有小 ，想过管子，数据包不能大于这根管子的粗细。

问题来了，数据包过大时怎么办？

答案比较简单。会把数据包切分小块。这样数据就可以由大变小，顺利传输。

数据分片

回去看下网络分层协议，数据先过传输层，再到网络层。

这个行为在 传输层和网络层 都有可能发生。

在传输层（ TCP 协议）里，叫 分段 。

在网络层（ IP 层），叫 分片 。（注意以下提到的IP没有特殊说明的情况下，都是指 IPV4 ）

那么不管是分片还是分段，肯定需要 按照一定的长度 切分。

在 TCP 里，这个长度是 MSS 。

在 IP 层里，这个长度是 MTU 。

那 MSS和MTU是什么关系 呢？这个在 之前的文章 里简单提到过。这里单独拿出来。

MSS是什么

MSS：Maximum Segment Size 。TCP 提交给 IP 层最大分段大小，不包含 TCP Header 和 TCP Option，只包含 TCP Payload ，MSS 是 TCP 用来限制应用层最大的发送字节数。 假设 MTU= 1500 byte，那么 MSS = 1500- 20(IP Header) -20 (TCP Header) = 1460 byte ，如果应用层有 2000 byte 发送，那么需要两个切片才可以完成发送，第一个 TCP 切片 = 1460，第二个 TCP 切片 = 540。

MSS分段

如何查看MSS？

我们都知道TCP三次握手，而 MSS 会在三次握手的过程中传递给对方，用于通知对端本地最大可以接收的TCP报文数据大小（不包含TCP和IP报文首部）。

抓包mss

比如上图中，B将自己的MSS发送给A，建议A在发数据给B的时候，采用 MSS=1420 进行分段。而B在发数据给A的时候，同样会带上 MSS=1372 。两者在对比后，会采用 小的 那个值（1372）作为通信的 MSS值 ，这个过程叫 MSS协商 。

另外，一般情况下MSS + 20（TCP头）+ 20（IP头）= MTU，上面抓包的图里对应的MTU分别是1372+40 和 1420+40。同一个路径上， MTU不一定是对称的 ，也就是说A到B和B到A，两条路径上的MTU可以是不同的，对应的MSS也一样。

三次握手中协商了MSS就不会改变了吗？

当然不是，每次执行TCP发送消息的函数时，会重新计算一次MSS，再进行分段操作。

对端不传MSS会怎么样？

我们再看TCP的报头。

TCP报头

其实MSS是作为可选项引入的，只不过一般情况下MSS都会传，但是万一遇到了哪台机器的实现上比较调皮， 不传MSS 这个可选项。那对端该怎么办？

如果没有接收到对端TCP的MSS，本端TCP默认采用MSS=536Byte 。

那为什么会是 536 ？

536（data） + 20（tcp头）+20（ip头）= 576Byte

前面提到了IP会切片，那会切片，也就会重组，而这个576正好是 IP 最小重组缓冲区的大小。

MTU是什么

MTU: Maximum Transmit Unit ，最大传输单元。其实这个是由 数据链路层 提供，为了告诉上层IP层，自己的传输能力是多大。IP层就会根据它进行数据包切分。一般 MTU= 1500 Byte 。 假设IP层有 <= 1500 byte 需要发送，只需要一个 IP 包就可以完成发送任务；假设 IP 层有 > 1500 byte 数据需要发送，需要分片才能完成发送，分片后的 IP Header ID 相同，同时为了分片后能在接收端把切片组装起来，还需要在分片后的IP包里加上各种信息。比如这个分片在原来的IP包里的偏移offset。

MTU分片

如何查看MTU

在 mac 控制台输入 ifconfig 命令，可以看到MTU的值为多大。

$ ipconfig
lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500