如何在TCP中计算最大段大小？

“最大段大小”指的是本地主机在单个数据包中能够接受的最大数据段的大小。也就是说，它代表了主机在单个TCP数据中能够接收的最大数据量。

为了建立TCP连接，发送方和接收方都需要指定自己能够接受的最大数据包大小。在通过TCP连接传输数据包时，发送方会根据接收到的MSS值来缩小数据包的大小。这对于那些内存有限的设备来说非常有用，因为它允许这些设备自行设定所接收数据包的最大大小。

网络驱动程序能够了解直接连接到的网络的“最大传输单元”大小。所谓“最大传输单元”，指的是能够在数据链路层上传输的最大帧大小。IP协议会从网络驱动程序中获取“最大传输单元”的值，然后利用该值来计算“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”指的是在IP数据包中可以接收的最大数据量。

现在，TCP会从IP那里获取“最大数据报数据大小”的值，然后利用该值来计算“最大分段大小”。

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载荷为1500B，头部包含有关数据包数量的信息，而尾部则表示数据链路层中的数据包传输结束。另外，TCP和IP头部的长度均为20B。因此，我们可以通过以下步骤来确定最大段大小：

1. 网络层接收的载荷为1500B。其中，最大数据报数据大小为1480B，另外还有20B用于存储IP头部信息。这意味着，通过网络层传输的IP数据包可以携带最多1480B的信息，同时还有20B的空间用于存储诸如IP版本、源地址、目标地址以及数据包的生存时间等相关信息。
2. 在传输层接收到的有效载荷为1480B。其中，1460B用于存储数据信息，而剩下的20B则用于存储TCP头部信息。这意味着，通过传输层发送的TCP数据包可以携带最多1460B的数据信息，同时还有20B的空间用于存储诸如源端口、目标端口、序列号、确认号、头部长度、校验和、窗口大小、紧急指针以及保留位等关键信息。

因此，最大分段大小将为1460B。也就是说，单个TCP数据包中可以传输1460B的数据。

在选择最大段大小时，必须考虑以下性能问题：

1. 管理费用管理：如果MSS值过低，那么带宽的使用效率就会大大降低。因为存储在那个段中的数据量其实与头部数据相比微不足道，这显然是不合理的。
2. IP分片：如果MSS过大，那么就会产生大量的IP数据报。这些数据报在传输之前需要进行分片处理。而分片处理会降低效率，同时还会增加TCP数据包中的部分内容丢失的可能性，最终导致整个数据包需要被重新传输。