MTU 是什么？

MTU 在计算机网络中的作用如下：

• 定义数据包大小：MTU 定义了在网络通信中可传输数据包的最大尺寸。这个大小是链路或通信介质所能容纳的最大数据负载量。
• 减少分片和重新组装：MTU 的存在可以降低数据包在网络上被分片（拆分成较小的片段）和重新组装的频率。分片和重新组装是网络设备处理过大数据包的方式，会增加网络延迟和带宽消耗，因此通过合理设置 MTU 可以提高通信效率。
• 网络性能优化：通过调整 MTU 大小，可以根据特定网络环境的需求来优化网络性能。不同网络和链路可能需要不同的 MTU 配置，以实现最佳性能。
• 路径 MTU 发现：某些网络协议支持路径 MTU 发现，能够自动确定通信路径上的最大 MTU 大小。这有助于减少分片和重新组装的需要，提高了通信效率。
• 数据完整性：通过限制数据包的大小，MTU 有助于确保数据在网络传输过程中的完整性。较大的数据包更容易受到干扰或损坏，而较小的数据包更容易保持完整性。

配置 MTU通常涉及不同操作系统和网络设备，其配置过程具体如下：

在 Windows 操作系统中配置 MTU：

1. 打开“控制面板”并选择“网络和共享中心”，选择当前连接的网络连接，右键单击并选择“属性”。

2. 在网络连接属性窗口中，找到并选择“Internet 协议版本 4 (TCP/IPv4)”（或 TCP/IPv6，具体情况而定），单击“属性”按钮，选择“高级”选项卡。

3.在“高级 TCP/IP 设置”对话框中，手动配置 MTU 大小。

在 Linux 操作系统中配置 MTU：

1. 使用“ifconfig”命令查看当前网络接口的 MTU 设置。

2. 使用“sudo ifconfig interface_name mtu new_mtu”命令来手动配置 MTU 大小（interface_name 为网络接口名称，new_mtu 为 MTU 大小）。

在路由器或网络设备上配置 MTU：通过访问设备的管理界面或命令行界面来进行配置。不同设备可能有不同的界面和配置选项，因此需要参考设备的文档或生产商的指南来执行配置。

路径 MTU 发现（Path MTU Discovery）是一种用于在网络通信中自动确定通信路径上的最大传输单元（MTU）大小的机制，旨在减少在网络通信中发生数据包分片和重新组装的需要，提高通信效率。

路径 MTU 发现的工作方式如下：

• 发送端起点：当一个计算机要发送数据包到另一个计算机时，它会开始使用较大的 MTU 大小来发送数据。
• 第一个网络设备检测：数据包进入第一个网络设备，如路由器或交换机。这个设备会检查数据包的大小，如果数据包超过了该设备所连接的链路的 MTU 大小，它将拒绝该数据包，并发送一个“需要分片”的消息回到发送端。
• 发送端接收“需要分片”消息：发送端接收到“需要分片”的消息后，它会降低数据包的大小，并重新发送数据包。这个过程会一直重复，直到发送的数据包大小不再超过任何网络链路的 MTU 大小。
• 动态确定最大 MTU：通过这种方式，通信双方之间的路径上的每个网络设备都会逐渐确定路径上的最大 MTU 大小。不同网络链路上的 MTU 大小可以不同，但数据包将始终适应链路的最大容量。
  

MTU 对网络性能的主要影响如下：

• 提高带宽利用率：较大的 MTU 允许传输更多的数据在一个数据包中，减少了数据包头部占用的比例，可以提高网络的带宽利用率，使数据传输更高效。
• 影响网络延迟：较小的数据包通常会在网络中传输得更快，因为它们的传输时间更短。相比之下，较大的数据包可能需要更长的时间才能完成传输。因此，较大的 MTU 会导致较高的传输延迟。
• 网络拥塞：不匹配的 MTU 大小可能导致网络拥塞。如果一个网络链路的 MTU 较小，而数据包的 MTU 较大，数据包可能会被分片，导致额外的网络开销和拥塞。正确配置 MTU 可以减少这种情况的发生。
• 数据完整性：较大的 MTU 有助于数据包的完整性，因为较小的数据包更容易受到噪声、干扰或丢失的影响。在需要高数据完整性的应用中，使用较大的 MTU 可以提供更好的保护。
  

MTU 和网络分片是网络通信中两个相关但不同的概念，MTU是一种静态配置，而网络分片是一种动态处理机制，通常在数据包传输过程中发生，用于应对 MTU 限制。

MTU 与网络分片的相同点如下：

• 与数据包大小相关：MTU 和网络分片都与数据包的大小有关。MTU 定义了网络链路或设备可以传输的最大数据包大小，而网络分片用于处理超出 MTU 限制的数据包。
• 数据包拆分：MTU 和网络分片都涉及将数据包拆分成较小的片段进行传输。在网络分片中，数据包在源端点和目标端点之间的网络设备上被分割，而在 MTU 中，数据包的大小通常在发送端进行控制，以确保适应链路的 MTU。

MTU 与网络分片的区别如下：

• 发生时机：MTU 与网络分片显著的区别是发生的时机。MTU 是静态配置，通常在网络设备或操作系统中定义，并用于指定网络链路的最大数据包大小。网络分片是动态发生的，只有当数据包的大小超过网络链路的 MTU 时，网络分片才会在数据包传输过程中发生。
• 处理位置：MTU 的控制通常由发送端控制，发送端会确保数据包的大小适应链路的 MTU。网络分片则由网络设备在数据包传输过程中自动处理，包括分割和重新组装数据包。
• 网络开销：MTU 的配置旨在减少网络分片的发生，因为网络分片会增加额外的网络开销和复杂性。网络分片的发生通常会引入更多的数据包和复杂的处理，导致网络开销增加。