什么是 MTU ？
我们通常意义上的说的以太网 MTU 是指不包含以太网 Header 和 FCS （帧检验序列：Frame Check Sequence）的以太网 Payload （有效载荷）部分，IEEE802 规定了大小为0~1500字节。这个长度不包含链路层，MTU是链路层对上层网络层的设计。所以，二层以太网帧长应该为这个长度加上18 bytes，该18 bytes 由 6 bytes的目的MAC地址-DA、6bytes的源MAC地址-SA和 2 bytes的上层协议类型以及 4 bytes 的FCS组成。FCS 由硬件计算，被添加到帧的最后，帧校验可以判断数据包是否由于噪声而被破坏出现了乱码位。根据上述，一个以太网数据帧，最大可达到1500 + 18 = 1518 字节。
这里还有一个 MSS 的概念：TCP 有一个最大分段大小，用来在网络传输中通知传输双方每个分段中能发送的最大 TCP 数据量。我们可以从上图中清晰的看到 MSS 表示的数据。通常网络情况下，TCP MSS = MTU - IP Header 长度 - TCP Header 长度
MTU 的大小也跟我们上网的方式有关系，不同的上网方式支持不同的 MTU。
比如一般的EtherNet（以太网，默认值）：1500
PPPoE（PPP Over Ethernet在以太网上承载PPP协议）/ADSL：1492
Dial Up/Modem：576
定义 MTU 的意义
MTU约束了 MAC 帧中数据部分（payload）的大小也就是说限定了 IP 封包的大小，这个大小包括 IP 封包的包头；而最终 IP 包是要放进 MAC 帧中的。
所以我们可以认为MTU = IP封包的大小
IP报文的分片和重组
路径 MTU 发现
在因特网协议中，一条因特网传输路径的“路径最大传输单元”被定义为从源地址到目标地址所经过路径上到所有 IP 跳到最大传输单元到最小值。举个例子，一个很长的水管，由不同粗细的水管组成，那么单位时间内通过该长水管的最大水量必定由最细的水管来决定。
我们结合上图说下，路径 MTU 发现的工作原理：
1.在发送端主机发送 IP 数据报时将首部的分片禁止标志位设置为1。(Don’t fragment = 1，我们可以从 Wireshark中很容易看到该设置)。由于设置为了1，表明途中遇到的路由器不能私自将巨型包分片，而是直接将包丢弃。
2.丢弃之后，通过 ICMP 消息将数据链路上的 MTU 值发给发送主机。
3.发送端主机将从 ICMP 消息中获得的 MTU 值设定为当前 MTU，然后根据当前 MTU 对数据报进行重新发送。
Internet网络层的设计有10大原则，其中一个原则就是『避免静态选项和参数』：如果不可避免要使用参数的话，比如最大数据包的长度，最好的办法就是让发送方和接收方协商一个数值，而不是直接使用定义好的固定的值。路径 MTU 发现要求发送端和接收端中间的网络路径是那个的设备都要支持 MTU 协商，如果有其中一台不支持，就无法协商到最小的 MTU。有时候也因为安全等原因，ICMP 消息被禁用导致路径 MTU 发现也不能生效。
注意
出于安全的考虑，比如防范 DDOS 攻击，有些网络域禁止了 ICMP 的传输，导致路径 MTU 发现功能无法正常运行，会造成用户的使用网络出现故障。常见的一个表现就是，在低数据流量低情况下可以正常工作，但在有大量数据发送的时候，网络就会没有响应。
MTU值设置不当会引起什么问题
MTU值引起的常见现象：
- 部分网站无法访问
- 上网速度很慢
- 部分网络应用无法使用
- 图片不能上传等等
如何确定 MTU 值？
在 OSX 系统中，我们可以通过 ping 命令来发送特定大小的 ICMP 消息包。如上图所示，我刚开始使用来 packet size 为 1465 bytes 大小来 ping，数据包直接是被 100% 丢失的，而使用来 1464 bytes 来 ping，便发送接受正常。我家里使用的 PPPoE 网络，所以根据我们上面计算方式，1464 + ICMP Header（8 bytes）+ IP Header（20 bytes）= 1492，这便是 IP 封包的大小，也就是 MTU 的大小。跟 1500 bytes 相差的便是 PPPoE 网络带来的 8 bytes，由PPPoE Header（6 bytes）+ PPPID（2 bytes）得来。
