多厂商***系列之十九：***技术中的MTU问题总结【部署***常遇到的现象】 - 编程

【问题分析】

先从一个实验说起
实验拓扑如下：
PC1——-***网关1―――――***网关2——–PC2

在上述组网中，***网关1和2之间建立了一条GRE隧道，PC1与PC2通过该GRE隧道互访。

这时，我们会发现，PC1在ping 1448的报文时，在PC2上抓包发现没有被分片，而ping 1449时，PC2上会发现PC1过来的报文已经被分片了。为什么呢？

PC1出来的IP报文长度为1448＋8（ICMP报头长）＋20（IP报头长），到达***网关1，***网关1发到GRE隧道口，封装GRE头（4字节），再加上外层IP头，到达***网关外层以太口，这时IP报文的长度已经变为：1448＋8＋20＋4＋20＝1500字节，刚好等于以太口的MTU，于是被顺利传送。而ping 1449时，到达外层以太口为1501字节，超出了1500的MTU，又因为报文DF位未置1，即可以分片，***网关于是将该报文分片发送出去。这就是我们所看到的现象。
在上述实验中，由于应用程序是ping，所以报文可以被分片，因此互通没有问题。但是如果是WEB访问等应用，则有些报文是不允许分片的，这样在外层以太口就会将超过1500的报文丢掉，导致无法通讯。
从上述实验可以看到，由于***会额外加入一些报文头，如果通讯双方的MTU不能随之改变的话，就容易产生不通的问题。
下面以HTTP为例，说明为何产生此问题并如何解决。
先看看HTTP为何无法像ICMP那样自动分片通讯。
假设PC1/2建立了HTTP连接后，PC2希望从PC1下载一个大的网页。PC2开始发送，其IP的DF位置1，不允许分片，IP报文长度为1500字节。到达***网关1的外网口后，***网关1发现其长度超过了1500个字节，于是将其丢弃，并给PC1发回一个目的地址不可达的ICMP信息，出错代码为”Fragmentation needed”，表示需要分片，但不允许分片，同时给出”MTU of next hop: 1500”。PC1接收到该消息后，又按照1500字节对外发送，又被丢弃，于是就形成了循环，无法通讯。
根据上述的分析，很容易得到如下解决方式，在***网关1的出接口设置MTU为1500－4－20＝1476，这样***网关1返回ICMP不可达消息时将给出”MTU of next hop: 1476”。PC2将以1476作为自己的最大MTU对外发送，到达***网关1，封装GRE和外层IP头后就不会超过1500而顺利发到对端。
这时仅解决了下载的问题，如果PC2需要将大文件上传到PC1，同样需要设置***网关2的出接口MTU值小于1476。

总结

当然，还可以更改***网关1的出接口的TCP MSS数值，将其更改为1500-4-20-20（TCP头）=1456字节，也可保证HTTP等TCP应用顺利通过。但该情况仅适用于TCP应用。上述解决方式同样适用于其他隧道技术，在L2TP、IPSEC等应用时可以相应的根据其包头数值设置MTU或MSS。

本文转载于公众号：网络之路博客

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