关于MOBA类游戏设置MTU=1480会更流畅的分析

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先来两张Windows ping命令的测试图

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MTU是1500，然后电脑一般是1492就可以了，那么为什么这里1464才可以发？为什么要设置成1492？

先说1464的来源

  • 1464（数据） + 8Byte（ICMP首部长度）+20Byte（IP数据报长度） = 1492
  • ICMP是在网络层，但是ICMP协议不能单独工作，所以，想要传输ICMP数据，需要经过IP协议进行包装才可以。那么就需要在IP数据报的数据部分放上完整的ICMP协议数据报（ICMP首部8Byte+要传送的数据n个Byte），这样就是1492的由来，因此，1492是足够的。

1492就够了，那为什么游戏会给我设置成1480？这个稍后说。

MTU是1500，为什么我电脑是1492？

这就要说到我们现在的上网方式了，目前国内的家庭宽带上网方式都是PPPoE拨号上网。

电脑->路由器->光猫->互联网

PPPoE协议介于以太网和IP之间，协议分为两部分，PPP( Point to Point Protocol )和oE( over Ethernet )，也就是以太网上的PPP协议，而PPPoE协议头信息为:

| VER(4bit) | TYPE(4bit) | CODE(8bit) | SESSION-ID(16bit) | LENGTH(16bit) |

这里总共是48bit，也就是6Byte，那么另外2Byte是什么呢？答案是PPP协议的ID号，占用2Byte，所以在PPPoE环境下，最佳MTU值应该是：1500 - 4 - 2 = 1492。

IPOE到底是什么？ - celeron533的回答 - 知乎

前几天在v站正好看到了关于PPPoE的讨论，当时看不懂大家在讲什么，现在再读相关的讨论，已经能够明白一些了。

总之，1492少的8个字节消耗来源于我们PPPoE拨号上网方式。当然，也有使用IPoE的，我们的IPTV机顶盒就是以这样的方式做认证。关于详细的IPoE认证方式，可以参考[这里个回答](IPOE到底是什么？ - 阿布的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/35749997/answer/113810442)。

回到前边的问题，1492都已经够了，为什么要用1480，就像参考链接1里面说的那样，避免二次拨号带来的又一次PPPoE的封装，第一眼我是认可这个说法的，但是当我写这篇博客的时候，思考了一下，二次拨号的是在另一个设备上进行的，这两边的设备在网络层都是对等的，并不会互相影响。后来看到了另一个回答，了解到原因。

preview

这里按照最坏情况，也就是DATA最小情况下，传输802.3 SNAP帧需要8个字节，如果再使用VLAN技术，需要传输802.1Q (VLAN)帧占用4个字节。

1500= 802.3 SNAP + 802.1Q + PPPoE + PPP +IP

这种情况下可以得到IP的最大长度为：

1500-8-4-5-3 = 1480

当客户端把MTU设置成1480时，它发出去的IP报就是1480，留给IP报的DATA区域只有1480-20（首部）=1460字节。如果传输层使用的协议是TCP，那么MSS只有1460-20=1440字节。当然这是在使用802.3 SNAP和802.1Q情况下的最大MSS。

MSS（Maxium Segment Size）：MSS 是 TCP 数据段每次能够传输的最大数据分段的长度。

如果只使用PPPoE话，MSS应为：

1500 - 5(PPPoE) - 3(PPP) - 20(IP首部) - 20(TCP首部) = 1452字节

如果去掉PPPoE，MSS应为：

1500 - 20(IP首部) - 20(TCP首部) = 1460字节。

如果我默认的MTU大了怎么办？

  • 如果传输层使用的是TCP协议，MTU大一点其实无所谓，为了达到最佳的传输效能，TCP 协议在建立连接的时候通常要协商双方的 MSS 值，MTU其他内容占据容量，双方协商把MSS调小点，这样就不需要拆包，用户是无感知的。
  • 如果传输层使用的是UDP协议，是面向无连接的，MTU过大，只能进行拆包才能传输。但一些游戏对实时性要求较高，拆包会带来额外的性能消耗，如果路由器性能较差，用户感知会较为明显，那么游戏自己调整MTU为1480就显得合理了些。

上图中DATA区域前边的14字节是什么？

是以太网MAC帧头，对应的还有帧尾的4字节。

如何查看Windows本机MTU：

netsh interface ipv4 show subinterfaces

       MTU  MediaSenseState      输入字节     输出字节  接口
----------  ---------------  ------------  ------------  -------------
4294967295                1             0         70828  Loopback Pseudo-Interface 1
      1500                1  100944164906   10651419008  WLAN
      1500                5             0             0  以太网
      1500                5             0             0  本地连接* 1
      1500                5             0             0  本地连接* 10
      1500                5             0             0  蓝牙网络连接
      1500                1         14432        495454  VMware Network Adapter VMnet1
      1500                1         14432        495510  VMware Network Adapter VMnet8
      1500                1             0       1253550  vEthernet (Default Switch)
      2800                1             0        831391  ZeroTier One [xxxxxxxxxxxxxxxx]
      2800                1        878741      61770711  ZeroTier One [xxxxxxxxxxxxxxxx]

参考链接：

什么是MTU？为什么MTU值普遍都是1500？

为什么MOBA、“吃鸡”游戏不推荐用tcp协议——实测数据

Windows 上最大传输单元 MTU 值的查看和设置

windows10系统下设置mtu值的方法

家用路由器，默认MTU为什么是1480？（胖哥yyds

How can I determine the MTU size of WAN interfaces to optimize throughput?

我想问下win11调mtu为啥不能调到1500以上？nas万兆

最大传输单元 - 维基百科

TCP最大报文段长度MSS

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