linux udp 数据包大小问题
首先要看TCP/IP协议,涉及到四层:链路层,网络层,传输层,应用层。1)各层数据包格式以太网(Ethernet)的数据帧在链路层IP包在网络层TCP或UDP包在传输层TCP或UDP中的数据(Data)在应用层它们的关系是 数据帧 = | 帧头 | IP包头 | TCP或UDP包头 | 用户发送数据 | 2)各层单包的最佳长度在应用程序中我们用到的
首先要看TCP/IP协议,涉及到四层:链路层,网络层,传输层,应用层。
1)各层数据包格式
以太网(Ethernet)的数据帧在链路层IP包在网络层
TCP或UDP包在传输层
TCP或UDP中的数据(Data)在应用层
它们的关系是 数据帧 = | 帧头 | IP包头 | TCP或UDP包头 | 用户发送数据 |
2)各层单包的最佳长度
在应用程序中我们用到的Data的长度最大是多少,直接取决于底层的限制。在链路层,由以太网的物理特性决定了数据帧的长度为(46+18)-(1500+18),其中的18是数据帧的头和尾,也就是说数据帧的内容最大为1500,即MTU(Maximum Transmission Unit)为1500;
在网络层,因为IP包的首部要占用20字节,所以这的MTU为1500-20=1480;
在传输层,对于UDP包的首部要占用8字节,所以这的MTU为1480-8=1472;
所以,在应用层,你的Data最大长度为1472。
当我们的UDP包中的数据多于MTU(1472)时,发送方的IP层需要分片fragmentation进行传输,而在接收方IP层则需要进行数据报重组,由于UDP是不可靠的传输协议,如果分片丢失导致重组失败,将导致UDP数据包被丢弃。
从上面的分析来看,在普通的局域网环境下,UDP的数据最大为1472字节最好(避免分片重组)。
一些典型的MTU值:
网络: MTU字节
超通道 65535
16Mb/s信息令牌环(IBM) 17914
4Mb/s令牌环(IEEE802.5) 4464
FDDI 4352
以太网 1500
IEEE802.3/802.2 1492
X.25 576
点对点(低时延) 296
路径MTU:如果两台主机之间的通信要通过多个网络,那么每个网络的链路层就可能有不同的MTU。重要的不是两台主机所在网络的MTU的值,重要的是两台通信主机路径中的最小MTU。它被称作路径MTU。
X.25的MTU只有576,而大数公众网(我国的也是)正是采用的这个结构!所以,如果你的UDP程序需要通过公众网通信,那么这一点就应该引起你的注意了!
Internet上的标准MTU值为576,所以Internet的UDP编程时数据长度最好在576-20-8=548字节以内。
3)UDP包的最大长度
UDP数据包的最大长度为64K,因为UDP包头部用2个字节描述报文长度,再减去UDP包头的8个字节,最大长度为65527,这个值也就是调用getsockopt是指定SO_MAX_MSG_SIZE的返回值,如果在SOCK_DGRAM模式下,使用sendto发送大于这个值就会报错
4)查看MTU
MTU对我们的UDP编程很重要,那如何查看路由的MTU值呢?对于windows OS: ping -f -l <data_length> <gateway_IP>
如:ping -f -l 1472 192.168.0.1
如果提示:Packets needs to be fragmented but DF set.
则表明MTU小于1500,不断改小data_length值,可以最终测算出gateway的MTU值;
对于linux OS: ping -c <number> -M do -s <data_length> <gateway_IP>
如: ping -c 1 -M do -s 1472 192.168.0.1
如果提示 Frag needed and DF set……
则表明MTU小于1500,可以再测以推算gateway的MTU。
当然要修改MTU的值,那就是网管的事了(一般人没这权限呀),我们只能申请加等待了 ^-^ .
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