丢弃大于 1500 字节的 UDP 数据包答案

【问题标题】：UDP packet greater than 1500 bytes dropped丢弃大于 1500 字节的 UDP 数据包
【发布时间】：2011-06-02 13:42:12
【问题描述】：

我正在开发一个 tftp 客户端和服务器，我想动态选择 udp 负载大小以提高传输性能。

我已经用两台 linux 机器测试了它（一台有千兆以太网卡，另一台有快速以太网卡）。我把千兆网卡的MTU改成2048字节，另一个留1500。

我使用setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_MTU_DISCOVER, &optval, sizeof(optval)) 将MTU_DISCOVER 标志设置为IP_PMTUDISC_DO。

根据我的阅读，此选项应将 DF 位设置为 1，因此应该可以找到网络的最小 MTU（具有最低 MTU 的主机的 MTU）。然而，当我发送一个大小大于我发送数据包的机器的 MTU 的数据包时，这件事只会给我一个错误。

另外另一台机器（在这种情况下是服务器）没有接收到超大数据包（服务器的 MTU 为 1500）。所有的UDP包都被丢弃，唯一的办法是发送1472字节的包。

为什么主机要这样做？根据我的阅读，如果我发送的数据包大于 MTU，ip 层应该对其进行分段。

【问题讨论】：

如果 MTU 发现开启，IP 层还会对数据包进行分段吗？
DF 位不能防止碎片吗？
离场。那么发送主机应该自己发现MTU吗？还是底层图书馆为他做的？
感谢大家的回复。我应该添加一些关于我的实验的内容。我尝试过使用 tracepath （此实用程序执行路径 MTU 发现）。我已将 MTU 设置为 4096，当我启动 tracepath 时，我自己的主机说消息太长，因此 tracepath 减小了消息大小。然而，就消息通过本地主机而言，没有其他主机会发出错误信号。 Tracepath 将继续发送 4096 字节长的消息，远程主机将愉快地丢弃它们，而不发送 ICMP 回复。
您需要记住，ICMP 交付是尽力而为，不可靠，而且许多防火墙都配置为只允许 ICMP 回显数据包，而不允许其他类型。

【解决方案1】：

我看不到问题所在。您正在设置“不分段”位，并且您发送的包小于发送主机的 MTU，但大于接收主机的 MTU。当然没有人会在这里分片（这样做会违反 DF 位）。相反，发送主机应该收到一条 ICMP 消息。

编辑：IP 指定将 ICMP 错误消息类型 3（目标不可达）代码 4（需要分片，但设置了 DF 位）发送到分片将具有的源主机发生了。 TCP 层自行处理此问题以进行 PMTU 发现。在无连接套接字上，如果激活了 IP_RECVERR 选项，Linux 会在套接字的错误队列中报告错误；见ip(7)。

【讨论】：

ICMP 类型 3 代码 4 表示“需要分段，并设置 DF 标志”。我不确定您如何在 linux 上收听该消息。我相信 ICMP 有效负载包含足够的信息以将其与特定的套接字相匹配，在这种情况下，如果您启用了它，您可能会将其作为 OOB 数据获取。或者未来的sendto() 调用可能会因ECONNRESET 而失败。
感谢您的回复。所以我应该设置 IP_RECVERR 标志然后搜索错误队列，对吗？我只是尝试验证 sendto 是否给了我一个错误，在这种情况下，我控制错误是否为“消息太长”，从而减少数据报的大小。按照你的说法，事情不是这样工作的，对吧？
@Alex：不，这行不通。当发送UDP包时，内核不知道接收者将无法接收它。由于在成功传输的情况下通常不会在 UDP 中得到响应，因此 send 调用会立即返回（或仅在本地错误检查之后，例如缺少网络连接）。我没有尝试过 IP_RECVERR，但是是的，我认为它应该是这样工作的。
谢谢。我会尝试使用 IP_RECVERR。
如果这两个主机在同一个子网上，则不会收到 ICMP 错误消息，因为具有较小 MTU 的接收主机上的 IP 层甚至从未看到数据包 - 它在较低层被丢弃因为太大了。在同一子网中配置具有不同 MTU 的两台主机是完全不正确的。

【解决方案2】：

您设置的“DF 位”代表“不要分段”。当您告诉 IP 层不要分段数据包时，不应期望它分段。

【讨论】：

【解决方案3】：

在同一子网¹运行具有不同接口 MTU 的主机是不正确的。

这是主机/网络配置错误，在这种情况下，IP 路径 MTU 发现预计无法正常工作。

如果您希望测试应用程序的路径 MTU 发现，您需要设置由路由器连接的多个子网²，具有不同的 MTU。在这种情况下，路由器是接收 MTU 不匹配的设备，并发送回 ICMP“需要分段”错误。

^{1.嗯，从技术上讲，相同的广播域。}
^{2。作为“家庭路由器”出售的设备实际上是路由器/交换机——它们在 WAN 和 LAN 之间路由，但在 LAN 上的以太网端口之间切换。这不足以分隔具有不同 MTU 的网络。}

【讨论】：

感谢您的回复。所以“需要分段”的东西是相对于 IP 层的。我应该使用路由器或第 3 层交换机才能使事情正常工作。我不知道家用路由器是dsl路由器+二层交换机，我以为它们可以作为局域网的三层交换机工作。
@Alex Vitale：是的，没错。您可以将具有两个 NIC 的机器配置为路由器以进行测试。