網路傳輸單元最大值MTU（Maximum Transmission Unit）是指在特定網路通訊協定下，通過網路能夠傳輸的最巨量資料包大小。在網路傳輸中，當遇到大包傳輸效率低或頻繁發生分區重組問題的情境時，可能需要調整MTU以確保資料包能更高效、無損地通過網路中的路由器和鏈路層限制，從而提升網路傳輸速度和穩定性。
MTU的分類
根據不同的網路層和應用情境，MTU有幾種不同的分類，包括：
鏈路層MTU
鏈路層能夠傳輸的最巨量資料載荷（Payload）的大小。在乙太網路中，MTU通常為1500位元組，不包含乙太網路頭部。標準乙太網路幀大小 （1518位元組）= 目的MAC地址（6位元組） + 源MAC地址（6位元組） + 類型/長度欄位（2位元組） + 資料載荷（1500位元組） + 幀校正序列（4位元組）。
IP MTU
網路層可以處理的最巨量資料包的大小，包括IP頭部和資料負載，不包括乙太網路幀的頭部和尾部。在阿里雲環境中，當我們提到MTU，通常指的是IP MTU。
如果考慮到IP頭部和TCP頭部的最小尺寸（可能會因為選項的存在而更長），IP MTU （1500位元組）= IP頭部（20位元組）+ TCP頭部（20位元組）+ 資料載荷（1460位元組）。
巨型幀MTU
巨型幀（Jumbo Frames）是一些廠商提出的概念，它將標準乙太網路幀的大小擴充到了9K位元組。巨型幀包括二層以太幀頭及CRC部分，而IP MTU通常不包括這些部分。合理使用巨型幀可以減少網路中資料包的數量，提高網路效率。阿里雲支援8500位元組的巨型幀，詳細資料，請參見巨型幀（Jumbo Frames）。
路徑傳輸單元最大值PMTU
路徑傳輸單元最大值PMTU（Path Maximum Transmission Unit）是指在兩個網路節點之間，不包括分區的情況下，能夠傳輸的最巨量資料包大小。這個路徑包括了從源節點到目的節點之間的所有網路裝置和鏈路，如路由器、交換器和通訊鏈路。
路徑傳輸單元最大值發現PMTUD（Path MTU Discovery）是一種TCP/IP協議棧功能，用於動態發現路徑上允許的傳輸單元最大值PMTU，以避免資料包在傳輸過程中被分區。詳細資料，請參見路徑MTU發現機制（PMTUD）。
影響MTU大小的因素
MTU的大小可以由多種因素決定，包括：
網路裝置：不同網路裝置如路由器、交換器在設計時會規定其支援的最大的MTU值，這是由硬體能力決定的。如果網路中的某個裝置的MTU小於其他裝置，那麼整個網路通訊過程中的MTU大小將被該裝置所限制。
網路類型：不同類型的網路連接，如乙太網路、無線網路等，對MTU的要求也不盡相同。例如，無線網路的MTU往往較小，因為無線訊號傳輸的穩定性相對較差，較大的MTU容易導致資料包的丟失和重傳。
傳輸介質：不同類型的網路介質（如雙絞線、光纖、無線等）可能有不同的MTU限制。
網路通訊協定：不同的網路通訊協定可能會對MTU有不同的要求，例如，乙太網路的標準MTU大小是1500位元組。
應用需求：某些特定應用可能對MTU有特殊要求，這也會間接影響整體網路的MTU。
MTU對網路效能的影響
正確地設定MTU對於網路通訊的效能和效率至關重要，通常體現在：
分區與重組
當一個資料包從一個網路傳到另一個具有不同MTU值的網路時，如果未經處理資料包的大小超過目的網路的MTU限制，資料包就需要被分割成多個小的資料包（分區）。這些分區在到達目的地後需要重新組裝起來（重組）。這個過程會增加網路延遲，降低傳輸效率，並可能增加網路裝置的處理負擔，因為分區和重組都需要額外的計算資源。
傳輸效率降低
由於分區和重組帶來的額外開銷，資料包在需要通過MTU較小的鏈路時，可能會導致整體的網路傳輸速率下降。此外，分區還可能導致某些協議或應用的效能問題，例如TCP的重傳機制可能會因分區丟失而被不當觸發，進一步降低效率。
網路擁塞
如果MTU設定得過小，會導致資料被分割為過多的小分區進行傳輸，增加了網路擁塞的可能性。而較大的MTU可以減少分組的數量，降低了網路的擁塞程度，提高了網路的輸送量。
為了最佳化網路效能，通常建議將網路路徑中的所有環節的MTU設定為一致，且儘可能地大，但又不超過路徑中任何一環節的MTU限制。這樣可以減少分區和重組的需求，提高傳輸效率。對於特定的應用情境，如視頻會議、大檔案傳輸等高頻寬需求的應用，適當調整MTU大小可以提升傳輸效率和品質。
查看ECS網路介面的MTU
MTU限定了網卡一次最多傳輸資料的位元組數。當前所有ECS執行個體都預設支援1500 MTU（網路介面遵循乙太網路標準封裝和傳輸資料）。如果您的ECS執行個體支援並開啟了巨型幀（Jumbo Frames），則支援8500的MTU。您可以遠端連線執行個體，通過作業系統命令查看目前網卡的MTU的值。
查看Windows執行個體的MTU
樣本作業系統：Windows Server 2022。
樣本執行個體規格類型系列：ecs.g8i.large。
遠端連線ECS執行個體。
具體操作，請參見通過密碼或密鑰認證登入Windows執行個體。
開啟命令提示字元或Windows PowerShell工具。
執行以下命令，查看當前網路介面的MTU。
netsh interface ipv4 show subinterfaces開啟巨型幀之前
可以看到主網卡乙太網路和輔助彈性網卡乙太網路2的MTU均為預設支援的1500：
開啟巨型幀之後
可以看到主網卡乙太網路和輔助彈性網卡乙太網路2的MTU均變成8500：
查看Linux執行個體的MTU
樣本作業系統：Alibaba Cloud Linux 3.2。
樣本執行個體規格類型系列：ecs.g8i.large。
遠端連線ECS執行個體。
具體操作，請參見通過密碼或密鑰認證登入Linux執行個體。
執行以下命令，查看當前網路介面的MTU。
ip a開啟巨型幀之前
可以看到主網卡eth0和輔助彈性網卡eth1的MTU均為預設支援的1500：
開啟巨型幀之後
可以看到主網卡eth0和輔助彈性網卡eth1的MTU均為8500：
使用ping命令手動探測PMTU
作為手動測試方式，您也可以通過ping命令，手動探測PMTU。詳細方法如下：
進行此類測試可能會影響網路通訊，請在非高峰時段進行。
測試方法：通過發送一個包含“不分區”標誌的資料包，並逐漸增加資料包的大小，直到收到“需要分區但設定了不分區標誌”的ICMP錯誤訊息，表明前一個大小就是PMTU減去IP頭部（20位元組）和ICMP頭部（8位元組）的大小。
測試命令：執行以下命令，測試網路鏈路上的MTU大小。
ping -c 1 -M do -s [包大小] 目標地址命令解釋：
-c 1：表示只發送一個資料包。
-M do：表示設定DF（Don't Fragment）不分區標誌。
-s [包大小]：指定資料包的大小（ICMP的PDU），初始值可以從一個常見的值開始（例如1472）。
說明ping 使用的是ICMP協議，ICMP的下層協議是IP協議，ICMP頭部共8位元組，IP頭部共20位元組，ICMP的IP資料包 = IP頭部大小 + ICMP頭部大小 + ICMP的PDU，所以 -s 1472 表示整個IP資料包的長度等於20+8+1472 = 1500 位元組。
測試樣本：
兩端主機MTU資訊：
FROM：172.17.0.127 ，為方便測試對比，啟用ECS巨型幀，MTU為8500位元組。關於啟用巨型幀，請參見開啟/關閉巨型幀。
TO：172.17.0.128 MTU為1500。
測試：執行以下命令，嘗試發送8472位元組的資料包（不包括IP和ICMP頭部大小）。
ping -c 1 -M do -s 8472 172.17.0.128測試結果：收到了一個ICMP錯誤訊息，顯示"Frag needed and DF set(mtu=1500)"，表示資料包因為超過了MTU（1500位元組）而需要分區，但是由於DF標誌位被設定，資料包不能被網路路徑上的轉寄裝置分區，因此被丟棄。
手動修改網路介面的MTU
在阿里雲上，一些通訊情境或網路產品（例如VPN網關、流量鏡像）對ECS發出的資料包大小有著更加嚴格的要求，需要您主動縮小資料包尺寸，以保證網路連通性或更好的使用者體驗。您需要修改ECS網路介面的MTU值，以滿足這些產品的要求。
在修改MTU之前，請確保瞭解降低或提高MTU可能對網路效能產生的影響。不恰當的MTU值可能導致某些類型的資料包需要分區，從而影響網路效率。
Linux作業系統的MTU會通過DHCP伺服器自動擷取，如果您沒有主動禁用DHCP或者不是在VPN網關等隧道情境中，一般情況下無需手動修改網卡MTU。
如果您是在巨型幀等特定情境下，請參考相關的最佳實務來解決，而不是手動修改MTU。關於巨型幀，請參見開啟/關閉巨型幀。
修改ECS網卡MTU時，注意不要超過ECS執行個體支援的MTU上限（開啟巨型幀時為8500，關閉或不支援巨型幀時為1500），否則可能導致網路不通。
在本樣本中，我們示範不同作業系統下手動修改ECS網卡MTU到1399位元組。
Windows執行個體
樣本作業系統：Windows Server 2022。
遠端連線Windows執行個體。
具體操作，請參見通過密碼或密鑰認證登入Windows執行個體。
開啟命令提示字元或Windows PowerShell工具。
執行以下命令，查看乙太網路網卡的MTU。
netsh interface ipv4 show subinterfaces返回資訊如下所示，表示乙太網路網卡當前的MTU值為1500。
您可以執行以下命令，查看介面資訊查詢命令參數詳情
netsh interface ipv4 show subinterfaces ?參數解釋如下：
執行以下命令，設定乙太網路網路介面的MTU為1399，且設定永久生效。
netsh interface ipv4 set subinterface "乙太網路" mtu=1399 store=persistent返回“確定”表示命令執行成功。如果返回有錯誤資訊，根據錯誤資訊提示修改即可。
再次查看乙太網路網卡的MTU，可以看到變更已經生效。
您可以執行以下命令查看修改子介面命令配置參數詳情：
netsh interface ipv4 set subinterface ?參數解釋如下：
Linux執行個體
樣本作業系統：Alibaba Cloud Linux 3.2。
ip 命令臨時修改
此方式為臨時修改網卡介面的MTU值，如果重啟網路服務或重啟執行個體，修改會失效。
遠端連線Linux執行個體。
具體操作，請參見通過密碼或密鑰認證登入Linux執行個體。
執行以下命令，查看當前網卡的MTU。
ip a可以看到，當前執行個體主網卡eth0和輔助彈性網卡eth1的MTU均為1500。
執行以下命令，臨時修改網路介面eth1的MTU為1399。
sudo ip link set dev eth1 mtu 1399再次查看網卡資訊，可以看到eth1的MTU已經變為1399：
編輯網路設定檔（永久生效）
您可以通過編輯網路設定檔的方式修改網路介面的MTU，並且重啟網路介面服務或者重啟執行個體，使修改永久生效。
不同Linux發行版及版本不同，網路設定檔不同，本文以RHEL/CentOS系的Alibaba Cloud Linux 3.2為例說明具體配置。
如果您綁定了輔助彈性網卡（如eth1），且需要修改輔助彈性網卡的MTU，請您確保輔助彈性網卡已經正確配置。具體操作，請參見配置輔助彈性網卡。
遠端連線Linux執行個體。
具體操作，請參見通過密碼或密鑰認證登入Linux執行個體。
執行以下命令，查看當前網卡的MTU。
ip a可以看到，當前執行個體主網卡eth0和輔助彈性網卡eth1的MTU均為1500。
執行以下命令，查看網路介面的設定檔資訊。
ls /etc/sysconfig/network-scripts以下為當前執行個體的網路介面eth0和eth1的主網路設定檔
執行以下命令，禁用cloud-init的網路設定功能。
sudo vim /etc/cloud/cloud.cfg.d/99-disable-network-config.cfg添加如下配置項：
network: {config: disabled}執行以下命令，編輯eth1的網路設定檔，增加MTU配置。
sudo vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
執行以下命令，重啟網路服務，使配置生效。
sudo systemctl restart NetworkManager執行成功後，再次查看網路介面資訊，可以看到當前網路介面eth1的MTU值已經是1399：
實際應用中MTU的限制
ECS互訪鏈路MTU限制
支援巨型幀（Jumbo Frames）的ECS執行個體作為源主機時，目的主機在不同通訊情境下的鏈路最大MTU限制如下表所示：
目的主機 | 允許的最大MTU |
“同VPC內” 或 “同region對等串連的VPC內” 開啟巨型幀的ECS執行個體 | 8500 |
“同VPC內” 或 “同region對等串連的VPC內” 未開啟巨型幀的ECS執行個體 | 1500 |
“通過CEN實現互連的VPC內”任意ECS執行個體 | |
“通過Express Connect串連的線下IDC內”的主機 | |
“通過EIP、PIP訪問”的外部主機 |
雲網路產品MTU限制
當您處於以下情境時，需要關注網路產品自身的MTU限制：
在阿里雲網路內，鏈路預設支援1500 MTU，對於不支援巨型幀的ECS執行個體通訊時，需要關注VPN網關等網路組件自身的MTU限制。
在使用非TCP協議（UDP、ICMP）訪問特定網路產品時，需要注意不同網路產品自身的MTU限制。
當前阿里雲雲產品普遍不支援巨型幀，部分網路產品的最大MTU限制如下表所示：
網路產品 | 支援的最大MTU | 說明 |
NAT Gateway | 1500 | 無 |
負載平衡（包括ALB、NLB、CLB） | ALB和CLB不支援分區報文的轉寄，因此使用UDP/ICMP進行通訊時，需要嚴格控制源ECS執行個體發出的資料包的整包大小不超過1500。 | |
雲端服務（OSS，RDS等） | 由於流量會經過負載平衡產品，需注意負載平衡產品的限制。 | |
Global Acceleration | 無 | |
Cloud Firewall | 無 | |
私網串連PrivateLink | 無 | |
VPN網關 | 1399 | 更多資訊，請參見IPsec-VPN串連中MTU配置說明。 |
如何合理設定MTU
最佳化MTU的設定可以提高網路效率和效能，減少分區和重組資料包的需求，從而降低網路延遲和提高輸送量。以下是一些關於MTU設定的最佳實務：
確定合理的MTU：
瞭解實際網路環境的標準MTU值：乙太網路預設MTU通常是1500位元組。詳細資料，請參見MTU的分類。
可以通過ping命令探測PMTU。詳細資料，請參見使用ping命令手動探測PMTU。
啟用和適配PMTUD：確保作業系統或網路裝置支援並啟用PMTUD，這樣可以通過動態方式發現和適應網路路徑上允許的PMTU，應用程式通過適配感知並響應ICMP訊息，對資料包進行處理（縮小資料包長度），避免分區。詳細資料，請參見PMTUD工作原理。
考慮網路裝置的限制：確保路由器、交換器等網路裝置的MTU設定與作業系統的MTU設定一致，以避免資料包在傳輸過程中被分區或丟棄。
適應特定應用：某些應用程式或協議有其推薦的MTU大小。VoIP、視頻會議等即時應用可能從較小的MTU中受益，減少延遲和提高包傳輸效率。
定期監測網路效能：應定期監視網路效能和MTU大小的變化，以便及時調整以適應網路條件的變化，包括但不限於網路輸送量測試、延遲測試以及特定應用效能的評估。