mtu是什么意思

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导语

VPN是一种通过公网连接两个或多个私网站点的专用网络，使得这些站点仿佛是通过专线连接在一起。IPSec是一套协议框架是什么，用于保证数据传输的私密性，完整性，真实性。但是VPN网络经常会带来一些连通性上的问题，通常与MTU设置的不合理有关。本文通过一个实际案例，来具体分析解决这个问题。

作者：陆信宇

一、环境拓扑

1.链路中，各个设备接口的MTU为1450

MTU是数据链路层的概念，限制合适的是数据链路层payload的大小，tmu是什么意思，即上层协议大小(包括上层协议头)，例如设置主机大小接口mtu为网络1450。则在一个TCP报文中，1450 = 20字节IP头 + 20字节TCP头 + 1410TCP数据。

2.RDS为网络京东智联云云数据库实例，实例中创建中文有400个数据库，mtu是什么意思大小代表什么。

3.大小是什么SH_MariaDB_VM是一台上海地域的云主机，部署了mariadb服务，数据和中文RDS实例相同。

4.用语BJ_VPNGW和SH_VPNGW分医学别是mtu北京VPC和上海VPC的vpn网关

5.bj_client所在用语子网网络和RDS所在子网通信时，下一跳为各自所在地医学域的vpn网关

二、现象描述

bj_client通过BJ_VPNGW连接RDS。执行show databases时，一直卡住无返回。bj_client通过BJ_VPNGW连接SH_MariaDB_VM。执行show databases正常，没有卡住的现象。

三、排查过程

bj_client可以ping通RDS，telnet RDS 3306端口正常，使用mysql客户端也可以正常连接。在BJ_VPNGW和SH_VPNGW上抓包分析。发现RDS回包正常到达SH_VPNGW，但是没有到达BJ_VPNGW。数据包在SH_VPNGW被丢弃。怀疑是MTU问题，导致丢包。继续抓包分析RDS和SH_MariaDB_VM回包的区别。发现SH_VPNGW都给RDS和SH_MariaDB_VM回了一个IMCP Error报文，报文中指定了MTU next hop: 1374 。但是RDS的重传报文中，ip层的Total Length一直是1450。SH_MariaDB_VM在首次被丢包后，重传报文的Total Length为1374。判断ICMP Error报文没有被正常转发给RDS服务端。后核实RDS前面还有一层LB，该LB没有转发ICMP Error。调整bj_client接口mtu为1374之后，问题解决。

四、问题原因

由于bj_client、RDS、SH_MariaDB_VM的tmumtu都是1450，所以bj_client与RDS、SH_MariaDB_VM进行TCP三次握手时，协商的MSS大小医学设置为1410(MTU - 20B ip头 - 20B tcp头)。即后续发送的TCP报文的数据部分网络，最大不能合适超过1410字节，且IP头中DF置位，不允许报文分片。

bj_client连接RDS执行show databases命令。由于请求包较小，所以请求报文可以代表正常通过vpn网关到达RDS。RDS收到报文后开始响应。由于RDS中数据库很多，所以响应报文会拆分成多个进行发送，每个报文的TCP数据部分是1410字节。报文到达VPN网关后，VPN网关在原数据包基础上再次封装ESP、UDP、IP，封装之后的报文大小超过了VPN网关出接口的mtu值，又因为数据包不允许分片，导致VPN网关丢弃报文。VPN网关丢弃报文之后，会向RDS发送一个ICMP Error，指明mtu of next hop: 1374 ，告知RDS以1374为最大mtu发包。但是因为RDS实例前面还有一层LB，且这个合适LB不会转发ICMP Error报文，导致ICMP Error报文并没有到达真正的RDS服务端，最终导致RDS没有调整数据包大小就直接重传，数据包再次被vpn网关丢弃，进入死循环。

五、解决方案

根据以上分析，有三种解决方法。

调小服务端或者客户端mtu，让两端在建立三次握手协商mss时，以更小的mss收发数据。可以设置为ping探测的路径MTU值。在VPN网关配置iptables -t mangle -A FORWARD -o eth0 -p tcp --tcp-flags SYN，RST SYN -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu 。两端建立三次握手的报文到达vpn网关时，修改MSS值，使MSS自适应PMTU(Path MTU)保证icmp error报文可达

六、其他

1 什么是MTU

MTU是数据链路层的概念，限制的是数据链路层payload的大小，即上层协议大小(包括上层协议头)

例如合适设置主机接口mtu为1450。则在一个TCP报文中，1450 = 20字节IP头 + 20字节TCP头 + 1410TCP数据。

2 什么是MSS

MSS最大报文代表段，是TCP中一个选项，用于在TCP连接建立时，mtu是什么意思网络用语，收发双方协商通信时每一个报文段所能承载设置的最大数据长度(注意不包含TCP头部大小)

3 如何探测路径是什么MTU值

Linux主机中: 执行ping x.x.x.x -s 1422 -M do ，x.x.x.x是目标地址，-s指明icmp报文的数据部分大小(不包含缩写icmp 8字节头部)。-M do 表示不允许分片，mtu是什么意思呀。多试几次，找到缩写临界点。以mtu为1450为例，1450 = 20字节IP头 + 8字节icmp头 + 1422数据，则-s指定为1422可以正常通过

Windows主机中: 执行ping x.x.x.x -l 1472 -f ，x.x.x.x是目标地址，-l指明icmp报文的数据部分大小(不包含icmp 8字节头部)。-f表示不允许分片。

4 如何查看MTU

Linux: ifconfig