TCP路径MTU发现

路径MTU

当在同一个网络上的两台主机互相通信时，该网络的MTU是非常重要的。当时如果两台主机之间的通信要通过多个网络，那么每个网络的链路层就可能有不同的MTU。重要的不是两台主机所在网络的MTU，而是两台通信主机路径中的最小MTU，称为路径MTU；

两台主机之间的路径MTU不一定是个常数，它取决于当时所选的路由，而选路不一定是对称的(从A到B的路由可能与从B到A的路由不同)，因此路径MTU在两个方向上不一定是一致的；

路径MTU发现

路径MTU发现通过在IP首部中设置”不要分片(DF)”标志，来发现当前路径上的路由器是否需要对正在发送的IP数据报进行分片。当设置了DF标志位，而其长度又超过了MTU，那么路由器将返回一个ICMP差错；

TCP路径MTU发现按照以下方式进行：在连接建立时，TCP使用输出接口或者对端声明的MSS中的最小值MTU作为起始的报文段大小。路径MTU发现不允许TCP超过对端声明的MSS。如果对端没有指定MSS，则默认536；

一旦选定了起始报文段的大小，在该连接上的所有被TCP发送的IP数据报都将被设置DF标志。如果某个中间路由器需要对一个设置了DF标志的数据报进行分片，它就丢弃这个数据报，并产生一个CIMP”不能分片”差错；

如果收到这个ICMP差错，TCP就减少段大小并进行重传。如果路由器产生的是一个较新的该类ICMP差错，则报文段大小被设置为下一跳的MTU减去IP和TCP首部长度。如果是一个较旧的该类ICMP差错，则必须尝试下一个可能的最小MTU。当由这个ICMP差错引起的重传发生时，拥塞窗口需要不断变化，但要启动慢启动；

由于路由可以动态变化，因此在最后一次减少路径MTU的一段时间以后，可以尝试使用一个较大的值(直到等于对端声明的MSS或者输出接口MTU的最小值)；

在对非本地目的地，默认的MSS通常为536字节，路径MTU发现可以避免在通过MTU小于576的中间链路进行分片。对于本地目的主机，也可以避免在中间链路的MTU小于端点网络的情况下进行分片。但为了能使路径MTU更加有用和充分利用MTU大于576的广域网，一个实现必须停止使用为非本地目的制定的536的MTU默认值。MSS的一个较好的选择是输出接口的MTU(当然要减去IP和TCP首部大小)；

文章来源：<TCP/IP详解>