在进行UDP编程的时候,因此发送多少bytes比较好呢??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。
以太网数据帧长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的屋里特性决定的。这个1500字节被称为链路层的MTU,但这并不是指链路层的长度被限制再1500字节,其实这个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,这个1500字节就是网络层数据报的长度限制,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.
以太网针长度的上下限:
标准以太网帧长度下限为:64字节
标准以太网帧长度上限为:1518字节
最早的以太网工作方式:载波多路复用/冲突检测CSMA/CD,因为网络是共享的,即任何一个节点发送数据之前,先要侦听线路上是否有数据在传输,如果有,需要等待,如果线路可用,才可以发送。假设A发出第一个bit位,到达B,而B也正在传输第一个bit位,于是产生冲突,冲突信号得让A在完成最后一个bit位之前到达A,这个一来一回的时间间隙slot time是57.6us。
在10Mbps的网络中,在57.6us的时间内,能够传输576个bit,所以要求以太网帧最小长度为576个bits,从而让最极端的碰撞都能够被检测到。这576bit换算一下就是72个字节,去掉8个字节的前导符和帧开始符,以太网帧的最小长度为64字节。
如果说以太网帧的最小长度64byte是由CSMA/CD限制所致,那么最大程度1500byte又是处于什么考虑的呢?IP头total length为两个字节,理论上IP packet可以有65535byte,加上Ethernet Frame头和尾,可以有65535 + 14 + 4 = 65553 byte。如果在10Mbps以太网上,将会占用共享链路长达50ms,这将严重影响其它主机的通信,特别是对延迟敏感的应用是无法接受的。
由于线路质量差而引起的丢包,发生在大包的概览也比小包概览大得多,所以大包在丢包率较高的线路上不是一个很好的选择。但是如果选择一个较小的长度,传输效率又不高,拿TCP应用来说,如果选择以太网长度为218byte,TCP payload = 218 - Ethernet Header - IP header - TCP Header = 218-18-20-20=160 byte。那有效传输效率= 160/218=73%。如果以太网长度为1518,那么有效传输效率=1460/1518=96%。
通过比较,选择较大的帧,有效传输效率更高,而更大的帧长度同时也会造成上述的问题,于是最终选择一个折中长度:1518byte。对应的IP packet就是1500byte,这就是最大传输单元MTU的由来。