如何计算 TCP 中的最大段大小？

最大段大小是指本地主机在单个数据包中接受的最大段的大小。它表示主机在单个 TCP 段中可以接受的最大数据量。

为了建立 TCP 连接，发送方和接收方都指示他们可以接受的最大段大小。通过 TCP 连接发送数据包时，发送方根据接收到的 MSS 减小数据包的大小。它对于具有少量内存的设备很有用，因为它允许设备对其将接收的数据包的大小设置限制。

网络驱动程序知道直接连接网络的最大传输单元。最大传输单元是可以跨数据链路层传输的最大尺寸帧。 IP 向网络驱动程序询问最大传输单元的值，并在以下关系中使用它来计算最大数据报数据大小：

MDDS = MTU - IP_HL

where,
MDDS = Maximum Datagram Size
MTU = Maximum Transmission Unit
IP_HL = IP Header Length

最大数据报数据大小是指 IP 数据包中接受的最大数据量。

现在，TCP 从 IP 询问最大数据报数据大小的值，并在以下关系中使用它来计算最大段大小：

MSS = MDDS - TCP_HL

where,
MSS = Maximum Segment Size
MDDS = Maximum Datagram Data Size
TCP_HL = TCP Header Length

示例：假设最大传输单元的有效负载为 1500B，标头包含有关数据包数量的信息，尾部表示数据链路层中数据包流的结束，TCP 和 IP 标头的大小均为 20B。因此，我们可以按照给定的步骤找到最大段大小：

1. 网络层接收 1500B 的负载，分为 1480B 最大数据报数据大小负载和 20B IP 头。这意味着通过网络层传输的IP数据包最多可以存储1480B的信息，并有20B的报头来存储IP版本、源地址、目标地址和数据包的生存时间等信息。
2. 传输层接收 1480B 的有效载荷，分为 1460B 最大段大小和 20B TCP 头。这意味着通过传输层传输的 TCP 数据包最多可以存储 1460B 的信息，并有 20B 的包头来存储源端口、目标端口、序列号、确认号、包头长度、校验和、窗口大小、紧急指针和保留位等信息。

因此，最大段大小将为 1460B，即可以在单个 TCP 数据包中接收 1460B 数据。

必须通过考虑以下性能问题来选择最大段大小：

1. 开销管理：如果 MSS 太低，则会导致带宽使用效率低下，因为存储在段中的数据量与效率不高的标头相比。
2. IP 分片：如果 MSS 太大，则会导致大 IP 数据报需要分片才能传输。分片会降低效率并增加部分 TCP 段丢失的机会，导致需要重新传输整个段。