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MTU为1500，为什么IPv6中首片长度是1496？

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MTU为1500，为什么IPv6中首片长度是1496？ 
ping6 ipv6Address -s 1500

这个命令会产生一个分片，通过 wireshark 观察，第一个分片包的长度是 1496（来自第 3 层），由于 MTU 是 1500，所以这个 1496 的长度让我很疑惑，它是从哪里来的？

答案1

这只是我自己关于 IPv6 MTU 的参考。我需要一些问题添加到 - 我选择你。

首先是我们的以太网数据包，通常我们会忽略它：

+-------------------------+
| Ethernet - 16 bytes     |
|  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |
+-------------------------+
|                         |
/  1,500 byte payload     /
|                         |
+-------------------------+

现在我们添加 IPv4 或 IPv6 标头：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| IPv4 - 20 bytes         |    | IPv6 - 40 bytes         |
|  10  byte control flags |    |  6 byte control flags   |
|  2 byte total length    |    |  2 byte payload length  |
|  4 byte source addr     |    |  16 byte source addr    |
|  4 byte dest addr       |    |                         |
+-------------------------+    |  16 byte dest addr      |
|                         |    |                         |
|                         |    +-------------------------|
|                         |    |                         |
/ 1,480 payload           /    / 1,460 payload           /
|                         |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------+

接下来我们添加我的 PPPoE 连接的实际情况，它从数据包中取出 8 个字节用于 PPPoE PADS 标签：

+-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |
+-------------------------+
| PPPoE PADS - 8 bytes    |
+-------------------------+
|                         |
/ 1,492 payload           /
|                         |
+-------------------------+

这减少了我们的 IPv4 和 IPv6 流量可用的 MTU：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| PPPoE PADS - 8 bytes    |    | PPPoE PADS - 8 bytes    |
+-------------------------+    +-------------------------+
| IPv4 - 20 bytes         |    | IPv6 - 40 bytes         |
|  10  byte control flags |    |  6 byte control flags   |
|  2 byte total length    |    |  2 byte payload length  |
|  4 byte source addr     |    |  16 byte source addr    |
|  4 byte dest addr       |    |                         |
+-------------------------+    |  16 byte dest addr      |
|                         |    |                         |
|                         |    +-------------------------|
|                         |    |                         |
/ 1,472 payload           /    / 1,452 payload           /
|                         |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------+

然后，就我而言，我使用飓风电气的6in4 隧道因为我的 ISP 不提供原生 IPv6 连接。这意味着我的 IPv6 流量被包裹在 IPv4 数据包中：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| PPPoE PADS - 8 bytes    |    | PPPoE PADS - 8 bytes    |
+-------------------------+    +-------------------------+
| IPv4 - 20 bytes         |    | IPv4 - 20 bytes         |
|  10  byte control flags |    |  10  byte control flags |
|  2 byte total length    |    |  2 byte total length    |
|  4 byte source addr     |    |  4 byte source addr     |
|  4 byte dest addr       |    |  4 byte dest addr       |
+-------------------------+    +-------------------------+
|                         |    | IPv6 - 40 bytes         |
|                         |    |  6 byte control flags   |
|                         |    |  2 byte payload length  |
|                         |    |  16 byte source addr    |
|                         |    |                         |
|                         |    |  16 byte dest addr      |
|                         |    |                         |
|                         |    +-------------------------|
|                         |    |                         |
/ 1,472 payload           /    / 1,432 payload           /
|                         |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------+

但重要的数字是最大传输单元，这是 IPv4 或 IPv6 自身可用的大小（包括其标头）：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| PPPoE PADS - 8 bytes    |    | PPPoE PADS - 8 bytes    |
+-------------------------+    +-------------------------+
|                         |    | IPv4 - 20 bytes         |
/ MTU = 1492              /    |  10  byte control flags |
|                         |    |  2 byte total length    |
+-------------------------+    |  4 byte source addr     |
                               |  4 byte dest addr       |
                               +-------------------------+
                               |                         |
                               / MTU = 1472              |
                               |                         |
                               +-------------------------+

接下来是关于有效载荷大小，用于 ping 某人时不碎裂标志。ICMP 在 IP 上运行，并添加自己的报头开销：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| IPv4 - 20 bytes         |    | IPv6 - 40 bytes         |
|  10  byte control flags |    |  6 byte control flags   |
|  2 byte total length    |    |  2 byte payload length  |
|  4 byte source addr     |    |  16 byte source addr    |
|  4 byte dest addr       |    |                         |
+-------------------------+    |  16 byte dest addr      |
| ICMP - 8 bytes          |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------|    
|                         |    | ICMP - 8 bytes          |
|                         |    +-------------------------+
|                         |    |                         |
/ 1,472 ping payload      /    / 1,452 ping payload      /
|                         |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------+

笔记： 这就是为什么你1,452在需要进行分段之前，可以使用字节有效负载进行 ping 操作。

就我的情况而言，使用 PPPoE PADS 标签的开销：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| PPPoE PADS - 8 bytes    |    | PPPoE PADS - 8 bytes    |
+-------------------------+    +-------------------------+
| IPv4 - 20 bytes         |    | IPv6 - 40 bytes         |
|  10  byte control flags |    |  6 byte control flags   |
|  2 byte total length    |    |  2 byte payload length  |
|  4 byte source addr     |    |  16 byte source addr    |
|  4 byte dest addr       |    |                         |
+-------------------------+    |  16 byte dest addr      |
| ICMP - 8 bytes          |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------|    
|                         |    | ICMP - 8 bytes          |
|                         |    +-------------------------+
|                         |    |                         |
/ 1,464 ping payload      /    / 1,444 ping payload      /
|                         |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------+

我的额外开销6合4：

IPv4                           IPv6
+-------------------------+    +-------------------------+
| Ethernet - 12 bytes     |    | Ethernet - 12 bytes     |
|  6 byte destination MAC |    |  6 byte destination MAC |
|  6 byte source MAC      |    |  6 byte source MAC      |
|  4 byte type            |    |  4 byte type            |
+-------------------------+    +-------------------------+
| PPPoE PADS - 8 bytes    |    | PPPoE PADS - 8 bytes    |
+-------------------------+    +-------------------------+
| IPv4 - 20 bytes         |    | IPv4 - 20 bytes         |
|  10  byte control flags |    |  10  byte control flags |
|  2 byte total length    |    |  2 byte total length    |
|  4 byte source addr     |    |  4 byte source addr     |
|  4 byte dest addr       |    |  4 byte dest addr       |
+-------------------------+    +-------------------------+
| ICMP - 8 bytes          |    | IPv6 - 40 bytes         |
+-------------------------+    |  6 byte control flags   |    
|                         |    |  2 byte payload length  |
|                         |    |  16 byte source addr    |
|                         |    |                         |
|                         |    |  16 byte dest addr      |
|                         |    |                         |
|                         |    +-------------------------|
|                         |    | ICMP - 8 bytes          |
|                         |    +-------------------------+
|                         |    |                         |
/ 1,464 ping payload      /    / 1,424 ping payload      /
|                         |    |                         |
+-------------------------+    +-------------------------+

现在你明白为什么我只能 ping 1,424 字节的有效载荷了。

答案2

如果您在不支持 VLAN 标记的接口上使用 VLAN 标记，则会看到这种情况。802.1Q VLAN 标记需要额外的 4 个字节。如果您的 NIC 本身支持它们，则它支持 1522 字节（而不是旧的 1518 字节）以太网帧，因此您仍然可以拥有 1500 字节的 MTU。如果您的 NIC 本身不支持它，您可以在软件中支持它，但您必须将 MTU 缩小到 1496，以便整个内容适合您的 NIC 支持的旧 1518 字节帧。

答案3

层通信协议的最大传输单元 (MTU) 是该层可以向前传递的最大协议数据单元的大小（以字节为单位）。对于使用 PPPoA/VC-MUX 的 IP over DSL 连接的示例，再次选择像以前一样填充 31 个 ATM 单元，我们获得理想的最佳减小 MTU 数值 1478 = 31*48-10，其中考虑到 10 个字节的开销，包括 2 个字节的点对点协议开销和 8 个字节的 AAL5 开销。这使得通过 ATM 传输的 1478 字节数据包的总成本为 31*53=1643 字节，这些数据包通过 ATM 传输到 PPPoA。对于使用 PPPoA 通过 ADSL 发送 IP 的情况，1478 这个数字将是包括 IP 报头在内的 IP 数据包的总长度。因此，在这个例子中，保持自我强加的减小的 1478 的 MTU 而不是发送总长度 1500 的 IP 数据包，可以在 ATM 层为每个数据包节省 53 个字节，但代价是 IP 数据包的长度减少了 22 个字节。

RFC 2516 规定 PPPoE/DSL 连接的最大 MTU 为 1492 字节：1500 字节最大以太网有效负载减去 8 字节 PPPoE 报头（2 字节用于 PPP 开销，6 字节用于 PPPoE 报头）。这不一定能填充整数个 ATM 单元。数据链路层是计算机网络七层 OSI 模型的第 2 层。它对应于或属于 TCP/IP 参考模型的链路层的一部分。您确实在第 3 层进行测量，因此差异很明显。由于您使用的网络类型，4 个字节用于网络管理目的。

答案4

您使用的是 DSL 吗？PPPoE 标头占用 8 个字节。

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