路径最大传输单元(PMTU) 黑洞路由器-

1、路径最大传输单元 (PMTU 黑洞路由器 作者：Cable Guy 有关所有 Cable Guy 专栏文章的列表和其他信息，请单击此处 本页内容 简介 检测 PMTU 黑洞路由器 PMTU 黑洞路由器的解决方案和工作方法 更多信息 简介 Internet 协议 (IP 是针对由以太网、帧中继等多种网络技术构成的网络的应用而设计的。每种网络技术都有不同的最大传输单元 (MTU，即其能发送的帧的最大大小。IP MTU 就是所能发送的 IP 包的最大大小。以以太网为例，以太网的 MTU 为 1526 字节。减去报头和报尾的大小（共 26 字节），以太网的 IP MTU 为 1500 字节。 为了适应

2、各种网络技术不同的 IP MTU，IP 允许路由器将数据包进行分段。例如，如果数据包的大小超过了转发它的链路所允许的范围，则 IP 路由器会对数据包的有效负载进行分段，然后作为一个个的 IP 包（称为分段）进行发送。 虽然 IP 的这个特性考虑了网络层的独立性，但它也会长时间占用处理器并占用大量内存，进而对 IP 路由器的性能产生实质性的影响。因此，包括 Internet 在内的现代 IP 网络都通过以下方法避免由路由器对 IP 包进行分段： ? 发送基于 UDP 的通信时，将 UDP 消息的最大大小设置为足够小，以防止 IP 路由器进行分段。 ? 发送基于 TCP 的通信时，将 IP 报头中

3、的“不分段”(DF 标记设置为 1，阻止 IP 路由器对 TCP 数据段进行分段。 当 TCP 对等方建立 TCP 连接时，它们会交换各自的 TCP 最大段大小 (MSS 值。TCP 对等方会使用这两个 MSS 值中的较小值来建立 TCP 连接。以前，主机的 MSS 值是 MTU 减去用于 IP 和 TCP 报头的 40 字节。但是，为了支持额外的 TCP 选项（如时间戳和可选确认），典型的 TCP 和 IP 报头可增至 52 字节或更多字节。 当路由器必须将 IP 包分段但又因 DF 标记设置为 1 而不能分段时，路由器可采用以下任一种方式： ? 发送符合 RFC 792 中最初定义的“IC

4、MP Destination Unreachable-Fragmentation Needed and DF Set”消息，然后丢弃该包。 原始消息格式中不包含有关转发失败的链路的 IP MTU 的信息。 ? 发送符合 RFC 1191 中重新定义的“ICMP Destination Unreachable-Fragmentation Needed and DF Set”消息，然后丢弃该包。此新消息格式包含一个 MTU 字段，可指出转发失败的链路的 IP MTU。 RFC 1191 定义了路径 MTU (PMTU 发现，它使得成对的 TCP 对等方能够动态地发现二者之间路径的 IP MTU，从

5、而发现该路径的 TCP MSS。一旦收到符合 RFC 1191 定义的“Destination Unreachable-Fragmentation Needed and DF Set”消息，TCP 就会将该连接的 MSS 调整为指定 IP MTU 减去 TCP 和 IP 报头的大小。这样，在该 TCP 连接上发送的后续包就不会超过最大大 器的解决方案和工作方法按照从最简单的解决方案到最困难的工作方法的顺序排列。 1. 配置中间路由器以支持路由器端 PMTU 发现 解决专用 Intranet 中的 PMTU 黑洞路由器问题的最简单的方法，是将您的所有路由器配置为支持路由器端 RFC 1191，并

6、支持发送 ICMP Destination Unreachable-Fragmentation Needed and DF Set 消息（其中带有转发失败的链路的 IP MTU）。这与将路由器配置为支持主机端 RFC 1191 是有区别的，后者的路由器会对自己的 TCP 连接使用 PMTU 发现。 在 Internet 上进行通信时，通常不太可能将 Internet 路由器配置为支持路由器端 PMTU 发现。在这种情况下，您可以使用以下各节介绍的工作方法。 2. 启用 PMTU 黑洞路由器检测 基于性能方面的考虑，Windows 2000、Windows XP 和 Windows Server

7、 2003 中默认关闭了 TCP/IP 的 PMTU 黑洞路由器检测。如无法将路由器配置为支持路由器端 RFC 1191，则可配置以下注册表设置： Setting: EnablePMTUBHDetect Key: HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesTcpipParameters Value Type: REG_DWORD Value: 1 因为此注册表条目在默认情况下不存在，所以您必须使用注册表编辑器工具添加此条目，然后重启 Windows 使设置生效。 PMTU 黑洞路由器检测得到启用后，如果 TCP 数次重新传输某分段但仍未得

8、到确认，则它会试图发送 DF 标记设置为 0 的分段。如果接收到对 DF 标记设置为 0 的分段的确认，则连接中后续分段的 MSS 将减小，且其 DF 标记会设置为 1。启用 PMTU 黑洞路由器检测会增加重新传输给定分段的最大次数，从而会影响整体性能。 3. 确定最佳 IP MTU 并通过 MTU 注册表设置来设置该值 启用 PMTU 黑洞路由器检测的替代方法，是根据本文前面部分的介绍使用 Ping 工具确定所有相关路径的 PMTU 值，然后使用注册表设置手动配置发送接口的 IP MTU。 该方法通过不停发送 DF 标记设置为 1，大小又不会导致 PMTU 黑洞路由器将其直接丢弃的 IP 包

9、来避开 PMTU 黑洞路由器。手动指定 IP MTU 意味着所有通信量（包括本地子网通信量和不包含 PMTU 黑洞路由器的路径上的通信量）都将使用较小的 IP MTU。 确定有效的 PMTU 后，您可以通过以下步骤手动指定 TCP/IP 接口的 IP MTU： 1. 打开 Network Connections 文件夹，记下 LAN 连接的名称，如“Local Area Connection”。 2. 单击开始，单击“运行”，键入“regedit.exe”，然后单击“确定”。 3. 使用注册表编辑器工具的树图（左边窗格）打开如下键：HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrent

10、ControlSetControl Network4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002BE10318 4. 此键下面是与已安装的 LAN 连接相关联的全局唯一标识符 (GUID 的一个或多个键。这些 GUI D 键中的每一个都有一个 Connection 子键。打开每个 GUIDConnection 键，寻找值与第一步中记下的 LAN 连接的名称匹配的 Name 设置。 5. 如果找到包含与 LAN 连接匹配的 Name 设置的 GUIDConnection 键，请写下或记下该 GUID 值。 6. 使用注册表编辑器的树视图打开如下键：HKEY_LOCAL_MACHINE

11、SYSTEMCurrentControlSetServicesTcpip ParametersInterfacesGUID 7. 右键单击树视图中的“GUID”键，指向“新建”，然后单击“双字节值”。 8. 在注册表编辑器工具的内容窗格（右窗格）中，为新注册表设置的值键入 MTU，然后按 ENTER。 9. 在内容窗格中，双击新的 MTU 设置，并在“编辑双字节值”对话框中选择“十进制”，然后在“数值数据”中键入有效 MTU 值。 10. 单击“确定”。关闭注册表编辑器工具。 11. 重新启动计算机使 MTU 设置生效。 4. 禁用 PMTU 发现 如果确定网络上基于 Windows 计算机的

12、所有 LAN 接口的合适的 PMTU 值并进行配置不太可行，则可以使用最后一招：禁用 PMTU 发现。我们不推荐使用此方法，因为如果禁用 PMTU 发现，所有远程目的地的 IP MTU 都将设置为 576 字节，而这会影响性能。 要关闭 PMTU 发现，请配置如下注册表设置： Setting: EnablePMTUDiscovery Key: HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesTcpipParameters Value Type: REG_DWORD Value: 0 因为此注册表条目在默认情况下不存在，所以您必须使用注册表编辑器工具添加此条目，然后重启 Windows 使设置生效。 返回页首 更多信息 有关 PMTU 发现和 TCP/IP 注册表设置的更多信息，请参考以下资源： ? Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP Implementation Details（Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP 实现细则）英文 ? Microsoft? Windows? Server