减少套接字上Linux中的TCP最大分段大小(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中，我们遇到了这样的问题:有时在接收新固件的数据包的远程设备(客户端)中数据丢失。该连接是通过GPRS网络的TCP/IP。该装置采用SIM900移动通信芯片作为网络接口。

出现问题的原因可能是设备接收的数据太多。我们尝试通过更少地发送包来减少流量，但有时仍然会出现错误。

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，并可能与芯片的中国制造商(simcom)联系。他们说，首先我们应该尝试减少连接的TCP MSS (最大分段大小)。

在我们的服务器中，我执行了以下操作：

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;
}

运行上面的代码会导致：

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

正如您可能看到的，输出的第二行中的问题: setsockopt返回"Invalid argument“。

这一切为什么要发生？我读到了关于设置TCP_MAXSEG的一些限制，但我没有遇到任何关于这样的行为的报告。

谢谢，丹尼斯

Answer 1

但您使用的是u_int16。我没有看到任何说明这个参数不是int的东西。

编辑:是的，here是源代码，你可以看到：

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

Answer 2

除了xaxxon的回答之外，我还想记录一下我尝试强制我的Linux仅发送特定大小(低于正常大小)的最大TCP段的经验：

• 我发现的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

这将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。

Note1:你在wireshark中看不到这一点，因为wireshark会在这种情况发生之前捕获它。

注2: Iptables不允许增加MSS，只允许降低MSS

我还试着像丹尼斯那样设置套接字选项TCP_MAXSEG。在接受了xaxxon的修复后，这也起到了作用。

注意:您应该在建立连接后读取MSS值。否则，它将返回默认值，这会使我(和dennis)走上错误的轨道。

最后，我还遇到了其他一些事情：

我遇到了TCP-offloading问题，尽管我的

• 设置正确，但wireshark仍然显示发送的帧太大。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这一点。
• TCP有很多奇特的功能，比如MTU路径发现，它实际上是试图动态增加MSS。有趣和酷，但显然令人困惑。在我的测试

中，我没有遇到任何问题。

希望这能在某一天帮助那些想做同样事情的人。