一、MTU 是什么

全称是 Maximum Transmission Unit，最大传输单元。 它限制的是「一个 IP 包最大能有多长」，单位是字节。 注意它限制的是「IP 包」，不是「帧」：帧里除了 IP 包还有帧头帧尾， 所以以太网帧最长 1518 字节，而 IP 包最长 1500 字节。

第三行那个 65535 是「协议允许」，不是「链路允许」：首部的总长度字段 16 位，最大就 65535。 但实际链路上远远到不了——所以「协议上限」和「实际能过」是两回事。

二、各链路的 MTU 差多少

常见值先看一眼：

第二行那个 1492 是最有名的「减法」：PPPoE 在以太网帧里又套了一层 8 字节的头， 所以真正能装 IP 包的地方只剩 1492。 ADSL 用户上传大文件慢，一部分原因就在这里——MSS 小 8 字节，每个包少装 8 字节数据。 第四、五行的 4352 和 9180 说明一件事： MTU 不是「越大越好」或「越小越好」，是「跟着介质走」。 以太网选 1500 是一种折中：再大，一个包的传输时间变长，出错重传的代价也变大。

三、差 8 字节为什么影响这么大

因为 MSS 是从 MTU 里扣出来的：MSS 等于 MTU 减 IP 头再减 TCP 头。

第三列的差是 4 个包——为了传 1 MB，多发了 4 个包。 每个包都有 40 字节的头，所以多花 160 字节的「信封」。 看着不多，但在「每秒几十万包」的链路上就是实打实的开销。 更要紧的是「路径上 MTU 不一致」：源端按 1500 发，中间有一段只有 1492，就得靠分片或者报错。 这就是下一节要讲的分片。

四、各层都有自己的上限

不只是 IP 层有上限，每一层都有：

这四层是「一层比一层小」的关系：MSS 小于 MTU，MTU 小于协议上限。 任何一层超标，都要在那一层处理掉——传输层切段、网络层分片、链路层拆帧。 「切在越上层越省事」是个通用规律： TCP 切段最省事，因为丢了只重传一段；IP 分片最麻烦，因为丢一片要重传整包。

五、动手 Demo：链路不同，MTU 就不同

先用 psutil 读本机网卡的真实 MTU，再对比各种链路的典型值。 注意最后一张表：4000 字节的包，在 68 字节的链路上要切 83 片。

import psutil
for name, st in psutil.net_if_stats().items():
    if st.isup:
        print(name, st.mtu)

payload = 4000
for mtu in (1500, 1492, 1280, 2304, 4352, 9180):
    step = (mtu - 20) // 8 * 8
    print(mtu, -(-payload // step))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
链路不同，MTU 就不同
--------------------------------------------------------------------
**MTU 是「这一条链路一帧最多能装多少字节的 IP 包」**：**它不是协议定的，是介质定的。**
**先量一下本机的**：
  网卡（在用）                    MTU
  -------------------------------------
  Loopback Pseudo-Interface 1     1500
  WLAN                            1500

**这是操作系统从网卡驱动读出来的实际值，不是我抄的规格表。**

**再看典型链路的 MTU，以及一个 4000 字节的包要切几片**：
  链路              MTU      4000 字节要切几片
  ---------------------------------------------
  以太网            1500     3
  PPPoE（ADSL）     1492     3
  IPv6 最低要求     1280     4
  IPv4 最低要求     68       83
  802.11 无线       2304     2
  FDDI              4352     1
  ATM（AAL5）       9180     1

**最后两行一片都不用切，第一行要切三片**——**同一个包，走不同的链路，命运不一样。**

**第二行那个 1492 是算出来的**：**1500 减 8 字节的 PPPoE 头，就是 1492。**
**所以 ADSL 拨号上网的用户，MSS 会比光纤用户小 8 字节**——
**这也是「同一条视频，有人卡有人不卡」的一个细节原因。**

**注意「IPv4 最低要求 68」这一行**：
**任何一条链路都必须能传 68 字节的包，否则连最基本的报文都过不去。**
**IPv6 把这个底线抬到了 1280**，**因为 IPv6 取消了「中间路由器分片」，链路必须自己能扛住 1280。**

第一张表里只有两块网卡在用，MTU 都是 1500：这是操作系统从驱动读出来的，不是我抄的规格表。 所以「本机 MTU 是多少」这个问题，答案永远要现场量。 83 片那个数字不是开玩笑： 如果把 MTU 设成 68（协议允许的最小值），一个 4000 字节的包就要切 83 片。 83 片里丢任何一片，整包作废——所以「把 MTU 调小」从来不是解决连通性的好办法。 (mtu - 20) // 8 * 8 这个式子里的两个动作都要看清： 减 20 是去掉 IP 头，除以 8 再乘 8 是「向下取到 8 的倍数」。 为什么必须是 8 的倍数？因为片偏移字段的单位是 8 字节。 这个细节下一节会用上。

30 秒实验

1. 算一下：MTU 9000 的链路上，一个 1 MB 文件要发多少个包？
2. 想一下：为什么以太网选了 1500 而不是 9000？
3. 想一下：PPPoE 的 1492 是怎么算出来的？

常见误区

1. 以为「MTU 是协议规定的」。 是介质规定的，同一套 IP 跑在不同链路上 MTU 就不同。
2. 以为「MTU 和帧长是一回事」。 差 18 字节，帧还有 14 字节头和 4 字节尾。
3. 以为「MTU 调小能解决所有连通问题」。 会增加分片，分片多了丢包代价更大。

下一节讲「包太大过不去的时候怎么办」：分片。

• ☐ （本节完，下一节 4.5.2 IP报文的分片与重组）

相关笔记

• IP报文的分片与重组
• 以太网帧格式
• 📚 图解TCP／IP · 索引