MTU、分片与路径 MTU 发现
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以太网承载 1500 字节的 IP 数据包，隧道和 PPPoE 能承载的更小，而 IPv6 路由器从不分片。路径 MTU 发现依赖 ICMP Packet Too Big 消息；这些消息被过滤时，大包会悄无声息地消失，小包却能通过，形成典型的黑洞。MSS 限制或分组化层探测可以绕过这种问题。
概念
最大传输单元是链路接受的最大数据包。RFC 894 为以太网上的 IP 规定了 1500 个八位字节；PPPoE 将其减至 1492（RFC 2516），而每层隧道头（VPN、VXLAN、GRE）还会进一步占用空间。一条路由上的最小 MTU 就是路径 MTU。RFC 1191 描述 IPv4 路径 MTU 发现：发送时设置 Don't Fragment 位，并在路由器返回 ICMP“Datagram Too Big”消息时减小包大小。RFC 8201 描述 IPv6 版本：路由器从不分片，链路最小 MTU 为 1280 个八位字节（RFC 8200），反馈信号是 ICMPv6 Packet Too Big 消息。RFC 4821 增加了分组化层发现（PLPMTUD）：TCP 使用更大的报文段探测，把大报文段反复丢失视为路径 MTU 较小的证据，不依赖 ICMP；RFC 8899 将这一思路扩展到 QUIC 等基于 UDP 的传输协议。
重要性
如果防火墙丢弃所有 ICMP，发现机制就会失效，故障现象也很奇怪：TCP 握手成功，小请求正常，而第一个大响应会一直挂起直到超时。没有日志记录，因为数据包只是被直接丢弃。只要路径中有隧道或 VPN，而端点假定 MTU 为 1500，就会出现这种模式。
应用方法
- 在每道防火墙上放行 ICMP 类型 3、代码 4（IPv4）及 ICMPv6 Packet Too Big；一概阻止 ICMP 会禁用路径 MTU 发现。
- 在路由器和 VPN 网关上，根据路径 MTU 限制 TCP MSS（nftables
tcp option maxseg size set rt mtu），这样对端就不会发送对隧道而言过大的报文段。 - 正确设置隧道接口的 MTU，不要保留默认值。
- 对于经过情况不明的路径的 Linux 主机，启用
tcp_mtu_probing（tcp(7)），使 TCP 通过探测恢复。 - 使用
ping -M do -s 1472 host测试，1472 字节载荷加 28 字节头部等于 1500，并逐步减小，直到收到回复。
常见陷阱
限制 MSS 只帮助 TCP；UDP 应用（返回大响应的 DNS、VPN 载荷、QUIC）必须使自身数据报小于路径 MTU，或者依靠 RFC 8899 式探测。DF 未设置时，IPv4 分片仍然存在，但 RFC 8900 解释了其脆弱性：只有第一个分片携带端口号，因此无状态防火墙必须放行或阻止所有后续分片；丢失一个分片就会丢失整个数据包。
范围与依据
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来源
- RFC 1191: Path MTU Discovery — 2026-10-22 已检查：可访问，引文已找到
- RFC 8201: Path MTU Discovery for IP version 6 — 2026-10-24 已检查：可访问，引文已找到
- RFC 4821: Packetization Layer Path MTU Discovery — 2026-10-23 已检查：可访问，引文已找到
- RFC 8900: IP Fragmentation Considered Fragile — 2026-10-24 已检查：可访问，引文已找到
审阅
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