寫這篇部落格是因為直到今天才搞懂什麼叫做最大報文段長度。這也讓我想起了當初我面試騰訊實習時，面試官問我的TCP相關的問題“TCP報文的長度在TCP三次握手中那一次確定的？”因為當初相關網路的知識剛剛複習，比較生疏。我當時還以為他是想考我TCP報文段中“視窗”欄位的意思呢，我當時想了一下，回答了“第三次”。面試官聽到我的答案後沒有什麼表情，現在想想自己當初的回答是多麼的low比。面試官給了我很大的面子沒有嘲笑我。以後要好好複習。今天在這裡總結下TCP最大報文段的相關知識點。

一、MSS的含義

我們知道TCP傳輸可靠性的保證中有一點是：TCP會將應用層交付下來的資料分為TCP認為最適合傳送的資料塊。這裡的資料塊大小就是MSS（maximum segment size最大分段長度）。

一句話，MSS就是TCP報文段所允許傳送的最大資料部分的長度，如果上層交付下來的資料太大，就對其進行資料分塊。這個分塊過程是在運輸層完成的，在接收端的運輸層對分塊的TCP報文段的資料部分進行重組。

注意：這個MSS指的是TCP報文段中資料部分的最大長度，並不是整個TCP報文段長度。整個TCP報文段長度 = TCP首部長度 + TCP資料部分長度。

二、通訊雙方如何協商MSS

MSS的值是在TCP三次握手建立連線的過程中，經通訊雙方協商確定的。我們都知道鏈路層使用乙太網的話，IP層的MTU是1500 byte，這樣去掉IP資料報首部（20 byte），在去掉TCP首部（20 byte）後為1460 byte，此時在預設情況下TCP“選項”欄位的MSS值為1460 byte = 1500 - 20 - 20。在 Internet 標準中，IP層的MTU是576 byte，那麼此時TCP“選項”欄位的MSS值為536 byte = 576 - 20 - 20。

以上是預設情況下一個TCP報文段中的MSS值，下面我們詳細說明MSS值的確定過程。

MSS值只會出現在SYN報文中（不要問我為什麼，我也不知道為什麼只出現SYN報文中），即SYN=1時，才會有MSS欄位值。當客戶端想要以TCP方式從伺服器端下載資料時，

（1）首先客戶端會發送一個SYN請求報文，這個SYN報文的“選項”欄位中會有MSS值（MSS = MUT - IP首部長度 - TCP首部長度）。該MSS值是為了告知對方最大的傳送資料大小。

（2）當伺服器端收到SYN報文後，會向請求端返回SYN+ACK（同步確認報文）報文，其中的“選項”欄位也會有MSS值。

（3）通訊雙方選擇SYN和SYN+ACK報文中最小的MSS最為此次TCP連線的MSS，從而達到通訊雙發協商MSS的效果。

綜上，可以回答開始時的問題。在第二次握手後就可以確定TCP中最大傳輸報文（MSS）大小。

三、MTU

MTU是最大傳輸單元，這個根據由具體的網路決定的，如乙太網MTU=1500，Internet的MTU=576。

如果IP層所要傳輸的資料長度>MTU的話，要對這個資料進行分片處理，每個片長度都小於MTU，每個片構成一個IP資料報進行傳輸。

在服務端的IP層使用IP資料報的首部資訊對這些分片的IP資料報進行重組。這樣使得IP層的分片對傳輸層看起來是透明的（傳輸層不知道IP層進行了分片操作）。

四、MTU分片的一個問題

（1）如果IP層每個分片都正確到達目的端，那自然是很好的。但是如果IP層在傳送端對要傳送的資料（TCP報文段）進行分片操作，但是在傳輸過程中某個分片發生了錯誤，這樣會使整個TCP報文段重傳。因為IP層不負責可靠性（超時和重傳），可靠性有傳輸層提供。

這也是TCP對資料分段的一個原因，分段後的資料在往下交付後肯定不會超過MTU，這樣避免了因為分片而帶來的的麻煩。

（2）如果UDP進行資料傳輸的話，UDP將應用層交付下來的整個資料封裝為UDP資料報（沒有像TCP分塊的操作）。這樣IP層的資料很容易超過MTU，造成資料分片。而TCP的資料分塊，不會導致IP層的分片。

總的來說UDP不會分段，就由IP來分片。TCP分段，也就不用IP來分片了！

總結：

1、IP分片是由於傳輸的資料超過了MTU，TCP分塊是由於資料超過了MSS。

2、IP分片是在傳送端的網路層中進行的，IP重組是在接收端的網路層中，根據IP首部完成的。TCP資料分塊是在傳送端的傳輸層進行的，TCP重組是在接收端的傳輸層完成的。IP層的分片與重組對傳輸層是透明的。

一般情況下，使用UDP、ICMP傳送資料時，在網路層要進行分片。而使用TCP傳輸的話，TCP的MSS分塊避免了分片。