MTU設置不當鬧故障

MTU（Maximum Transimission Unit）稱為最大傳輸單元，也就是網絡層能通過的最大數據包大小，最大傳輸單元這個參數與數據交換過程中各網絡設備的通信端口有關。目前，很多路由器和交換機允許通過的最大的數據包都超過了9K字節以上。在大多數網絡環境中，很多網絡設備都會采用默認的MTU設置，在高速網絡環境中，一般需修改網絡設備所支持的MTU值，以便更高速的進行數據交換，但是當數據傳輸兩端的物理端口的MTU設置不一致時，就可能導致數據傳輸故障。

故障現象

單位使用華為AR1220S路由器對外多個方向進行連接，其中多個方向連接了其他廠商的路由器，按要求在路由器上配置運行了OSPF協議。配置完成后，進行測試，各方向數據收發均正常。在運行了不到一周后，有同事反映至某個方向的網絡出現了中斷，筆者隨即在網絡中的一臺計算機上安裝了掉線報警系統，對其他幾個方向和該方向的網間網地址及對端的網關進行檢測，發現到該方向的所有網絡都不通。因為該方向僅有一條對外網絡就是到本單位，沒有到其他單位的冗余網絡，所以如果不通，就會造成該方向的網絡對外全部中斷。

故障定位

1.登錄到本端路由器上，Ping對端網間網地址，發現可以Ping通。使用display ip routing-table查看路由表，發現到這個方向的路由不存在，而物理端口運行狀態正常，只是OSPF協議中斷，看來是路由出現了問題，但是本端沒有修改路由配置，路由前期運行正常。既然可以Ping通，那很可能是對端進行了不當設置或出現了故障。

2.電話聯系對端網絡管理人員進行詢問，對端網絡管理人員告訴筆者，他們并未修改路由器的相關配置，但是因網絡架溝時間要求緊，新購買的路由器尚未到貨，目前使用的路由器為日常做實驗和學習所使用的路由器，而且在出現網絡故障前，該單位對其網絡機房的供電電路進行了整修，路由器不得已進行了重新啟動。

既然對端網絡管理員說未做任何修改，前期可以正常運行，那么和OSPF協議相關的版本、區域號、計時器、認證方式等相關參數的設置應該是正常且可以相互匹配的。

3.使用display ospf peer brief命令，查看路由器的鄰居建立情況，發現鄰居狀態并沒有處于正常的full狀態而是處于exstatrt狀態，看來是鄰接關系沒有建立成功。打開了路由器的Debug調試開關查看交互報文的相關信息，從收到信息可以看到，本端路由器可以正常接收到對端的hello報文，但是路由器在發送了DD報文后，對端路由器一直沒有返回回應的DD報文。

4.電話聯系對端網絡管理員人員讓其提供路由器的Debug相關調試信息，從對端網絡管理員人員提供的信息可以看到，對端路由器在收到本端路由器的DD報文后，也發送了相應的DD報文進行回應，但是本端路由器確實沒有收到DD報文。

故障分析

根據故障定位分析，問題是因本端路由器未收到對端的DD報文所致。DD報文不能成功接收，最常見的原因是網絡鏈路質量很差，延遲過大導致，而完全無法接收，還是很少遇到。經過查閱相關資料，筆者分析出導致本端路由器完全沒有接收到對端發出的DD報文或者說是完全拒絕對端路由器發出的DD報文，應該可能是以下兩個原因：一是DD報文太大，當DD報文太大，而對端路由器沒有進行分片處理或者分片的長度超過了本端路由器接收的報文長度，本端路由器就會拒絕接收。二是對端路由器構造的DD報文錯誤導致，當DD報文錯誤時，本端路由器也會拒絕接收。

故障排除

1.通過查看本端路由器的Debug調試信息，發現本端并沒有接收到對端發送的錯誤DD報文。排除了因對端路由器構造的DD報文錯誤導致網絡故障的可能性。

2.通過查看對端路由器的Debug調試信息，發現其構造的DD報文長度為2000多字節，而本端路由器端口所能接收的最大DD報文長度為路由器端口默認支持的1500字節。

3.在本端路由器上使用ping -s 2000 -f x.x.x.x（x.x.x.x為對端路由器網間網IP地址，-s的參數為報文大小為2000字節，-f為不進行分片處理），發現無法Ping通對端路由器的網間網地址。那么，最可能的故障原因就是本端和對端路由器的MTU不一致導致。

4.在對端路由器上，使用相關命令，查看對連本端路由器的相關端口信息，發現該端口的The Maximum Transmit Unit為4500字節。而本端路由器的The Maximum Transmit Unit大小為默認的1500字節。

5.在對端路由器使用相關命令修改其MTU大小為1500字節，OSPF恢復正常，故障排除。

網絡故障的產生的原因是因為對端路由器為日常實驗和學習路由器，對相關端口的MTU大小進行了修改，而在網絡溝連初期，因為網絡規模還不是很大，其DD報文大小未超過1500字節。而隨著網絡規模的不斷擴大，其DD報文也會逐漸變大，當路由器重啟后，在兩個OSPF路由器初始化連接時要交換DD報文，以便進行數據庫同步，由于網絡規模不斷擴大，數據庫的內容就會相當長，所以一般需要多個DD報文的交互來完成雙方LSDB的同步，而當兩臺互連路由器端口的MTU不一致時，會因為DD報文過大造成MTU小的一方拒絕接收DD報文，造成OSPF協議協商失敗。

經驗總結

在網絡速率越來越快的情況下，正常為提高網絡設備的傳輸速度，可以將MTU盡可能的設置為最大，以減少數據包數量，因為這樣就會盡可能地減少了IP包頭數量過多而消耗帶寬。但也不是MTU越大越好，因為MTU越大，會造成傳送數據包的延遲也越大，數據包在構造時產生錯誤的概率也越大，甚至會造成報文丟失，在共享網絡或帶寬較少的情況下，會影響其他用戶網絡數據交換。

此外，為確保網絡傳輸速率，應盡量避免數據包在傳輸過程中被分片，如果MTU過大，那么數據包在傳輸過程中就會被本來只負責數據交換而不需要進行數據分片重組的交換機等網絡設備進行分片重組，在傳輸過程中，如果需要交換機等網絡設備進行分片重組，那么就會對網絡性能產生極大的影響，反而造成網絡速率會極度下降。

在默認情況下，MTU的大小會根據數據傳輸終端和中間的網絡設備自動協商成允路徑中所允許的最大MTU，所以，在對網絡要求不高的情況下，正常不建議對網絡設備的MTU數值進行重新設置。在鏈路速率高，且直連網絡設備端口都支持修改MTU的情況下，可以將MTU設置成最大，而不是使用其默認的大小，從而可以有效地提高傳輸速率。筆者曾做過一個實驗，在2臺安裝有千兆網卡的計算機終端、千兆網絡鏈路和千兆交換機中進行數據傳輸，如果將交換機的MTU設置成6K字節大小，將計算機終端的巨型幀設置成6K字節大小，其傳輸速率比交換機采用默認的MTU（即大小為1500字節）和計算機采用普通幀（即關閉巨型幀）要快上50%以上。

所以說，在不同的網絡環境中，可根據需要靈活設置MTU大小，也需要在設置過程中注意一些事項，特別是當人工修改網絡設備的MTU大小后，其網絡端口的自動協商功能就會失效，而當數據交互雙方的MTU不一致時，就會造成網絡出現中斷，原因就是一方對報文進行分片后的報文大小到了另一方無法正常接收而拒絕接收，應盡量避免因設置不當造成網絡故障。