减少 Linux 中套接字上的 TCP 最大段大小 (MSS)

Question

在我们的服务器需要更新低资源传感器/跟踪设备的固件的特殊应用程序中，我们遇到了一个问题，有时数据会在 远程设备（客户端）接收新固件的数据包。连接是 TCP/IP over GPRS网络。设备使用 SIM900 GSM 芯片作为网络接口。

问题可能是由于设备接收到的数据过多。我们尝试减少 通过更少发送包裹来增加流量，但有时仍然会发生错误。

我们联系了当地的 SIM900 芯片零售商，他们也负责提供技术支持，并可能联系芯片的中国制造商 (simcom)。他们说一开始我们应该尽量减少我们连接的 TCP MSS（Maximum Segment Size）。

在我们的服务器中，我做了以下操作：

static int
create_master_socket(unsigned short master_port) {

    static struct sockaddr_in master_address;
    int master_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(!master_socket) {
            perror("socket");
            throw runtime_error("Failed to create master socket.");
    }

    int tr=1;
    if(setsockopt(master_socket,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&tr,sizeof(int))==-1) {
            perror("setsockopt");
            throw runtime_error("Failed to set SO_REUSEADDR on master socket");
    }

    master_address.sin_family = AF_INET;
    master_address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    master_address.sin_port = htons(master_port);
    uint16_t tcp_maxseg;
    socklen_t tcp_maxseg_len = sizeof(tcp_maxseg);
    if(getsockopt(master_socket, IPPROTO_TCP, TCP_MAXSEG, &tcp_maxseg, &tcp_maxseg_len)) {
            log_error << "Failed to get TCP_MAXSEG for master socket. Reason: " << errno;
            perror("getsockopt");
    } else {
            log_info << "TCP_MAXSEG: " << tcp_maxseg;
    }
    tcp_maxseg = 256;
    if(setsockopt(master_socket, IPPROTO_TCP, TCP_MAXSEG, &tcp_maxseg, tcp_maxseg_len)) {
            log_error << "Failed to set TCP_MAXSEG for master socket. Reason: " << errno;
            perror("setsockopt");
    } else {
            log_info << "TCP_MAXSEG: " << tcp_maxseg;
    }
    if(getsockopt(master_socket, IPPROTO_TCP, TCP_MAXSEG, &tcp_maxseg, &tcp_maxseg_len)) {
            log_error << "Failed to get TCP_MAXSEG for master socket. Reason: " << errno;
            perror("getsockopt");
    } else {
            log_info << "TCP_MAXSEG: " << tcp_maxseg;
    }
    if(bind(master_socket, (struct sockaddr*)&master_address,
                            sizeof(master_address))) {
            perror("bind");
            close(master_socket);
            throw runtime_error("Failed to bind master_socket to port");

    }

    return master_socket;
}

运行以上代码结果：

I0807 ... main.cpp:267] TCP_MAXSEG: 536
E0807 ... main.cpp:271] Failed to set TCP_MAXSEG for master socket. Reason: 22 setsockopt: Invalid argument
I0807 ... main.cpp:280] TCP_MAXSEG: 536

如您所见，输出第二行的问题：setsockopt 返回“无效参数”。

为什么会这样？我阅读了有关设置 TCP_MAXSEG 的一些限制，但我没有遇到任何关于此类行为的报告。

谢谢， 丹尼斯

Answer 1

除了 xaxxon 的回答，只是想说明我试图强制我的 Linux 仅发送特定大小的最大 TCP 段（低于通常的大小）的经验：

• 我发现最简单的方法是使用 iptables：

sudo iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN --destination 1.1.1.1 -j TCPMSS --set-mss 200

这会覆盖出站连接上的远程传入 SYN/ACK 数据包，并强制 MSS 为特定值。

注意1：您在wireshark 中看不到这一点，因为在此之前wireshark 已捕获。

注意 2：Iptables 不允许你 - 增加 - MSS，只需降低它

• 另外，我也尝试设置套接字选项 TCP_MAXSEG，就像 dennis 所做的那样。从 xaxxon 获得修复后，这也有效。

注意：您应该在建立连接后读取 MSS 值。否则它会返回默认值，这让我（和丹尼斯）走错了路。

最后，我还遇到了一些其他的事情：

• 我遇到了 TCP-offloading 问题，尽管我的 MSS 设置正确，但是正在发送的帧仍然被 wireshark 显示为太大。您可以通过以下方式禁用此功能：sudo ethtool -K eth0 tx off sg off tso off。我花了很长时间才弄明白。

• TCP 有很多花哨的东西，比如 MTU 路径发现，实际上试图动态增加 MSS。有趣又酷，但显然令人困惑。虽然在我的测试中我没有遇到任何问题

希望这对有一天尝试做同样事情的人有所帮助。

Answer 2

Unless otherwise noted, optval is a pointer to an int.

但您使用的是 u_int16。我没有看到任何说明此参数不是 int 的内容。

编辑：是的，here 是源代码，你可以看到：

637         if (optlen < sizeof(int))
638                 return -EINVAL;