YESLAB学霸日记—PMTU实验

Posted 2021-03-08

---

                               实验名称：PMTU实验
                                                 YESLAB学员:张成才

---

                                   实验目的

1、分析并验证PMTU的原理及过程。
实验拓扑

                                      实验步骤

1：基本的IP地址配置（本步骤省略）

2：IPv6的报文头分为基本报头和扩展报头，并将IP分配扩展的功能单独放在了分片报头中，基本报头不再提供分片信息，并且由于IPv6的源端到目的端的中间设备节点不处理分片报头，所以IPv6分片和重组只在源端和目的端进行，由于整条路径上的MTU可能有大有小，而PTMU机制正是用来通知源端在到达目的端的最小MTU是多少，源端记录下该MTU，再发送数据报文的时候以这个MTU对数据包进行分片，到底目的节点后进行重组，中间节点只负责快速转发报文。

R1、R3、R5、R6全网之间运行OSPFv3，路由可达。

在R6上ping R3的loopback0地址：

IPv6基本报头固定40bytes，ICMPv6头部8bytes，接口MTU默认1500，所以如果保持接口默认MTU 1500的话，数据部分超过1452即需要分片，分别以数据大小1452和1453 ping R3的loopback0

可以发现当数据大小为1453bytes是确实进行了分片，因为R6出口MTU即是默认的1500所以直接进行分片发送。
将AR1的G0/0/0接口的IPV6 MTU改为1400，同时忽略OSPFv3 MTU检查：

在AR6 以1452bytes ping2033::3，只ping一个包

不通，通过抓包可以发现R1的G0/0/1接口回复了一个Packet too big的ICMP报文

此时在设备R6中便可以发现有一条PMTU的记录

此时再在R6上以上述参数ping2033::3,便会发现数据包以MTU=1400进行分片

此时AR6 以1452bytes ping2055::5，只ping一个包

不同，查看PMTU的记录：

可以发现有两条记录，分别针对两个目的地址，所以PTMU是针对不同的目的地址分别记录的，并且是单向的。
将R3的G0/0/1接口的MTU修改为1300，同时忽略OSPFv3 MTU检查，在AR6 以1452bytes ping2055::5，只ping一个包

R3的G0/0/1接口回复Packet too big消息，此时再查看R6的PMTU记录：

此时再ping 2055::5，数据包将以MTU1300进行分片

当R6上记录的PMTU都消失后，在R6上以1452bytes ping2055::5的时候，R6将以自己的出接口MTU1500发送数据，当数据包到达R1的G0/0/0接口发现数据包超过接口MTU，于是R1回复Packet too big并告知MTU=1400，这样R6会再以MTU 1400对数据包进行分片发送，当数据包到达R3的G0/0/1的时候，R3发现数据包超过接口MTU，于是R3回复Packet too big并告知R6 MTU=1300，这样R6会再以MTU=1300对数据进行分片发送，直到目的节点，这样R6便确定了最终到达目的地的最小MTU为1300，之后的数据包都以1300进行分配发送。

                                        实验心得

1、PMTU使用ICMP报文，但不属于NDP协议的一部分，因为PMTU使用的ICMP报文的type=2属于差错控制报文。
2、MTU属于IP层的信息，修改接口的MTU要区分IPv4和IPv6
3、PMTU是单向的，发生在数据包的出接口上。针对不同的目的地址可能有不同的MTU。
4、RFC推荐PMTU记录保存时间为10分钟，因为路径上的MTU可能会发生变动，当路径上的最小MTU变得更小的时候可以再通过PMTU检测到，但当路径上的最小MTU变大的时候，却没有相关机制来告知源节点，如果源节点继续以原来记录的较小MTU发送数据会造成资源的浪费，所以当源端记录的PMTU超时后，源端会以自己的出接口MTU来发送报文，并重新进行PMTU探测。
5、RFC规定IPv6最小MTU为1280。

---

获取更多实验报告，请联系