首页 > Computer > UDP TCP (UDP/TCP)封包
2011
07-18

UDP TCP (UDP/TCP)封包

MTU

1500字节: 以太网.
1492字节: PPPoE.
1472字节: ping
1468字节: DHCP
1430字节: VPN and PPTP
576字节: 拨号ISP
RFC 1883: 最小576,新的可能会是1280
UDP一次发送数据包的大小,TCP一次发送数据包的大小。
MTU最大传输单元,这个最大传输单元实际上和链路层协议有着密切的关系,EthernetII帧的结构DMAC+SMAC+Type+Data+CRC
由于以太网传输电气方面的限制,每个以太网帧都有最小的大小64bytes最大不能超过1518bytes,对于小于或者大于这个限制的以太网帧
我们都可以视之为错误的数据帧,一般的以太网转发设备会丢弃这些数据帧。
由于以太网EthernetII最大的数据帧是1518Bytes这样,刨去以太网帧的帧头(DMAC目的MAC地址48bit=6Bytes+SMAC
源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes)14Bytes和帧尾CRC校验部分4Bytes那么剩下承载上层协议的地方也就是
Data域最大就只能有1500Bytes这个值我们就把它称之为MTU。
PPPoE所谓PPPoE就是在以太网上面跑PPP协议,有人奇怪了,PPP协议和Ethernet不都是链路层协议吗?怎么一个链路层跑到另外一个链路
层上面去了,难道升级成网络层协议了不成。其实这是个误区:就是某层协议只能承载更上一层协议。
为什么会产生这种奇怪的需求呢?这是因为随着宽带接入(这种宽带接入一般为Cable
Modem或者xDSL或者以太网的接入),因为以太网缺乏认证计费机制而传统运营商是通过PPP协议来对拨号等接入服务进行认证计费的.
PPPoE带来了好处,也带来了一些坏处,比如:二次封装耗费资源,降低了传输效能等等,这些坏处俺也不多说了,最大的坏处就是PPPoE
导致MTU变小了以太网的MTU是1500,再减去PPP的包头包尾的开销(8Bytes),就变成1492。
UDP 包的大小就应该是 1492 – IP头(20) – UDP头(8) = 1464(BYTES)
TCP 包的大小就应该是 1492 – IP头(20) – TCP头(20) = 1452(BYTES)
目前大多数的路由设备的MTU都为1500
浅谈以太网中的UDP编程   
  
1.在进行UDP编程的时候,我们最容易想到的问题就是,一次发送多少bytes好?   
当然,这个没有唯一答案,相对于不同的系统,不同的要求,其得到的答案是不一样的,我这里仅对   
像ICQ一类的发送聊天消息的情况作分析,对于其他情况,你或许也能得到一点帮助:   
首先,我们知道,TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统,包括链路层,网络层,运输层,应用层.   
UDP属于运输层,下面我们由下至上一步一步来看:   
以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的.   
这个1500字节被称为链路层的MTU(最大传输单元).   
但这并不是指链路层的长度被限制在1500字节,其实这这个MTU指的是链路层的数据区.   
并不包括链路层的首部和尾部的18个字节.   
所以,事实上,这个1500字节就是网络层IP数据报的长度限制.   
因为IP数据报的首部为20字节,所以IP数据报的数据区长度最大为1480字节.   
而这个1480字节就是用来放TCP传来的TCP报文段或UDP传来的UDP数据报的.   
又因为UDP数据报的首部8字节,所以UDP数据报的数据区最大长度为1472字节.   
这个1472字节就是我们可以使用的字节数。:)   
  
当我们发送的UDP数据大于1472的时候会怎样呢?   
这也就是说IP数据报大于1500字节,大于MTU.这个时候发送方IP层就需要分片(fragmentation).   
把数据报分成若干片,使每一片都小于MTU.而接收方IP层则需要进行数据报的重组.   
这样就会多做许多事情,而更严重的是,由于UDP的特性,当某一片数据传送中丢失时,接收方便   
无法重组数据报.将导致丢弃整个UDP数据报。   
  
因此,在普通的局域网环境下,我建议将UDP的数据控制在1472字节以下为好.   
  
进行Internet编程时则不同,因为Internet上的路由器可能会将MTU设为不同的值.   
如果我们假定MTU为1500来发送数据的,而途经的某个网络的MTU值小于1500字节,那么系统将会使用一系列的机   
制来调整MTU值,使数据报能够顺利到达目的地,这样就会做许多不必要的操作.   
  
鉴于Internet上的标准MTU值为576字节,所以我建议在进行Internet的UDP编程时.   
最好将UDP的数据长度控件在548字节(576-8-20)以内.   
  
2.UDP数据报的覆盖和重叠问题?   
有的兄弟说使用UDP编程时会出现数据的覆盖和重叠问题,   
所谓覆盖,即发送第一条消息为”第一条”,第二条消息为”第二条”.   
而接收到的两条消息皆为”第一条”.   
而重叠,即指当发送”第一条”,”第二条”两条消息后.   
收到的第一条消息可能是不固定的,比如”第一条第二”,”第一条第二条”等.   
这种重叠的情况在TCP编程中是常见的.   
但是在我的编程经验中,从来没有遇到过这两种情况.   (UDP面向包的,但不保证顺序,TCP面向流的,保证顺序,但不保证整包)
  
我在局域网中在机器A用使死循环连续不断的向机器B发送UDP数据报.   
但一直没有出现上面的两个问题.   
  
因此我认为,根据UDP协议的特性,不会象基于字节流连接的TCP一样出现重叠问题.   
有兄弟说,他在局域网试也没有问题,但在Internet上会.是不是路由器对数据进行组合,   
或者说两条消息同时到达?   
  
我想两条消息到达的时延无论如何不会比在局域网中的时延短吧?即时有,那种机率也是很少的.   
而对于路由数据进行了重组,我认为,即使假定路由器对数据进行了重组,这也对导致UDP数据报   
在接收时发现数据报中的校验和与数据不一致而丢弃该数据报。    

最后编辑:
作者:wy182000
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

留下一个回复