参考资料：
1. RFC894
2. 什么是MTU（Maximum Transmission Unit）？

1 基本概念

Maximum Transmission Unit，缩写MTU，即最大传输单元。即发送端一次能够发送报文的最大字节数。

网络中的数据传递以数据包为单位进行的，如果一个数据包过大，表示通信效率更高，但是数据包大延迟就大，数据异常的概率就大，数据丢失时重传的损耗也就更大；如果数据包过小，同样的数据量需要发送很多包，那么通信效率就会很小。因此会默认定一个最大MTU，可以提高通信效率，一般默认是1500。

MTU是数据链路层的概念，网络中一些常见链路层协议MTU的缺省数值如下：
FDDI协议：4352字节
以太网（Ethernet）协议：1500字节
PPPoE（ADSL）协议：1492字节
X.25协议（Dial Up/Modem）：576字节
Point-to-Point：4470字节

2 为什么MTU是1500

早期的以太网规定以太帧的大小范围为：64 ~ 1518，以太帧头14字节，CRC数据4字节，去掉这16个字节，以太帧的范围为46~1500。

以太帧的范围为46~1500，如果数据大小小于46字节，那么就会在数据后面进行填充到最小值46个字节。

3 有效载荷最大是1500吗

那么问题来了，这个1500是有效载荷的最大数据吗？
开发者在传输有效数据时候，网络栈会根据开发者使用的网络协议从上往下进行层层封装，当达到数据链路层时候，最大的字节数为1500字节。

以UDP通信为例，在传输层会加上8字节的UDP头，在网络层会加上20字节的IP头，然后在网络接口层，则会加上以太帧头和CRC总共18字节，达到最大值1518字节。在这种情形下最大的有效载荷是1500-UDP头（8字节）-IP头（20字节）= 1472字节，即UDP通信场景下，一包数据的最大有效载荷为1472个字节。

上面说的发送单个包的最大有效载荷大小，是应用层的有效载荷只够只发送一个数据包的情况。实际上如果应用层发送的有效载荷超过一个数据包，那么单个包的有效最大载荷应该是1500-IP头（20字节）= 1480字节。假如我们要发送2952字节的有效数据，那么在传输层加上8字节的UDP头，大小为2960字节。在网络层加上20字节IP头，大小为2980字节，进行转发时候，发现IP报文长度超过了1500，就会分片处理。会分为两个包：

• 第一个包：IP头（20字节）+1480有效数据。其中，这1480数据实际上是8字节UDP头+1472有效数据；
• 第二个包：复制第一个包的IP头20字节+剩余的有效载荷，即实际载荷2952-第一包发送的有效载荷1472=1480字节。

在TCP通信中，会在建立连接时协商最大数据分段长度MSS，通常MSS为1500(MTU)- 20(IP头) -20 (TCP头)=1460字节。

TCP通信和UDP通信的分片不一样，UDP是在IP层，即网络层进行分片，如果分多包的话，后面的包是没有UDP头的，而TCP是在传输层层进行分段，每个包都是有TCP头的。

假如有效载荷为2000个字节，MSS为1460字节，那么在传输层会分为两包：

• 第一包：TCP头（20字节）+1460有效数据；
• 第二包：TCP头（20字节）+ 剩余的有效数据540字节（2000-1460=540）。
  然后这两包数据在网络层在加上20字节的IP头。
  

4 Linux下如何修改MTU

在Linux下可以使用ifconfig指令来修改mtu的大小，如修改网卡wifi0的MTU为1000：

ifconfig wifi0 mtu 1000 up