目錄

簡介

背景資訊

TCP PMTUD和TCP MSS

案例 — TCP PMTUD已停用

使用預設MTU值

使用非預設MTU值 — 活動TCP對等體

使用非預設MTU值 — 被動TCP對等體

使用TCP選項 — XR活動

使用TCP選項 — XR被動

未直接連線的TCP對等體

未直接連線的TCP對等體 — 使用TCP選項(MD5)

未直接連線的TCP對等點 — 路徑段具有較低的IP MTU

案例 — 啟用TCP PMTUD

啟用PMTUD

PMTUD — 路徑區段的IP MTU更低

PMTUD - TCP選項(MD5)

PMTUD — 黑孔偵測

簡介

本檔案介紹Cisco IOS® XR裝置上的傳輸控制通訊協定(TCP)路徑最大傳輸單元(MTU)探索(PMTUD)。

背景資訊

PMTUD機制會嘗試判斷不需要在兩個主機之間的路徑中的任何位置進行分段的最大網際網路通訊協定(IP)封包大小。建立的值是指定的路徑MTU，並等於每一躍點上MTU值的最小值。如果您在傳輸資訊時考慮路徑MTU，便會讓您充分利用網路容量，並避免分段和傳輸效率。使用邊界閘道通訊協定(BGP)作為使用者端通訊協定（其會逐步顯示PMTUD行為），跨各種情形引入PMTUD機制和執行。

TCP PMTUD和TCP MSS

TCP利用PMTUD結果來影響本機最大區段大小(MSS)，這表示它會動態調整到發現的路徑MTU。因此，在繼續使用PMTUD之前，您可以快速檢視TCP最大區段大小(MSS)，並瞭解其意義和用途。

根據RFC879中的MSS原始定義：MSS選項的定義如下：在沒有IP報頭選項的IP資料包中傳輸沒有TCP報頭選項的TCP資料段中，此TCP選項的傳送方可以接收的最大資料八位元數。

闡明一些方面並向實施者提供建議， RFC6691 突出顯示應如何計算MSS值：

當您計算要放入TCP MSS選項的值時，MTU值應只減小固定IP和TCP標頭的大小，而不應減小以考慮任何可能的IP或TCP選項；反之，傳送者必須減少TCP資料長度，以反映其傳送的封包中包含的任何IP或TCP選項。

有關更詳細的MSS定義，請參閱IOS XR 6.7.x版Cisco ASR 9000系列路由器路由配置指南:

MSS是電腦或通訊裝置可以在單一未分段TCP區段中接收的最大資料量。所有TCP會話都受單個資料包中可傳輸位元組數的限制；此限製為MSS。在將資料包向下傳遞到IP層之前，TCP會將資料包在傳輸隊列中分割成塊。

TCP MSS值取決於介面的MTU，這是在一個情況下通訊協定可以傳輸的最大資料長度。最大TCP資料包長度由源裝置上出站介面的MTU和目的裝置在TCP設定過程中通告的MSS共同決定。MSS越接近MTU，BGP訊息的傳輸就越有效。每個資料流方向可以使用不同的MSS值。

對於給定TCP作業階段上的MSS，TCP應該考慮的值是什麼？如何計算？

根據RFC879，您有以下預設值：主機不能傳送大於576個八位位元組的資料包，除非它們知道目的主機準備接受更大的資料包。TCP最大資料段大小是IP最大資料包大小減去40。

預設IP最大資料包大小為576。

預設TCP最大資料段大小為536。

此值會考慮IP MTU值576位元組。但是如果忽略實際IP MTU值，則TCP MSS計算可以總結如下：

- Active Peer — 計算並傳送帶SYN封包的初始MSS。

MSS = IPMTU - sizeof(minimum TCPHDR) - sizeof(minimum IPHDR)

Where,

sizeof(minimum TCPHDR) = 20 bytes.

sizeof(minimum IPHDR) = 20 bytes.

- 被動對等體 — 計算初始MSS，與從主動對等體接收的MSS進行比較，並以這些MSS值中的較低者傳送SYN、ACK。

MIN[IPMTU - sizeof(minimum TCPHDR) - sizeof(minimum IPHDR) , Received MSS value]

Where,

sizeof(minimum TCPHDR) = 20 bytes.

sizeof(minimum IPHDR) = 20 bytes.

Received MSS value = MSS value received with Active Peer TCP SYN.

沒有關於MSS選項值的交涉。每個節點確定自己的值，並在TCP會話建立時宣佈相同的值。顯然，如果可從PMTUD推匯出MSS計算時考慮的IP MTU值，則對於指定的路徑MTU，MSS值可調整為最有效的值。Cisco IOS XR行為具有一些有關MSS計算和PMTUD角色的具體資訊，概述如下。

Cisco IOS XR上預設停用PMTUD:

- 根據以下內容，本機初始MSS計算會考慮IP MTU:

- 如果直接連線的對等體 — 請考慮輸出介面IP MTU。

- 如果是非直接連線的對等體 — 請考慮使用1280位元組的IP MTU。

- MSS值受已設定的TCP選項影響。

在Cisco IOS XR上啟用PMTUD時：

- 根據以下內容，本機初始MSS計算會考慮IP MTU:

- 無論直接連線/非直接連線對等點如何 — 請考慮輸出介面IP MTU。

- MSS值受已設定的TCP選項影響。

關於PMTUD機制和實施的其他詳細資訊需要考慮，本檔案將通過下表中總結的實際例子加以介紹。此表還顯示所考慮的每個場景的主動和被動TCP對等體IP MTU以及所選MSS值。

案例 — TCP PMTUD已停用

使用預設MTU值

圖2.1.使用預設MTU值

在圖2.1所示的eBGP對等體管理TCP連線的情況下，這意味著，它充當活動角色，並在目標埠179上啟動與R5的TCP會話。對等體是直接連線的，並且兩者都在各自的介面上使用預設IP MTU值。根據本文檔開頭部分共用的資訊，此方案中的MSS計算可以總結如下：

- 兩個節點都使用預設IP MTU 1500位元組

- 預設情況下禁用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點直接連線

- R6管理BGP連線

- R6傳送MSS為1460位元組的SYN

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)

- R5傳送SYN、ACK，MSS為1460位元組

- 傳送[已接收MSS;本地初始MSS]

- 接收的MSS 1460位元組；本地初始MSS 1460位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

TCP會話詳細資訊，如R6 - ACTIVE上所示：

! – As seen on R6 – ACTIVE

RP/0/0/CPU0:R6#show interfaces gigabitEthernet 0/0/0/0

Fri Jan  8 09:35:48.553 UTC

GigabitEthernet0/0/0/0 is up, line protocol is up

Interface state transitions: 1

Hardware is GigabitEthernet, address is fa16.3e85.3dc2 (bia fa16.3e85.3dc2)

Internet address is 10.5.6.6/30

MTU 1514 bytes, BW 1000000 Kbit (Max: 1000000 Kbit)

<snip>

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp brief

Fri Jan  8 09:36:22.491 UTC

PCB     VRF-ID     Recv-Q Send-Q Local Address          Foreign Address        State

<snip>

0x121649fc 0x60000000      0      0  10.5.6.6:24454         10.5.6.5:179           ESTAB

<snip>

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x121649fc

Fri Jan  8 09:37:00.888 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 09:28:28 2021

PCB 0x121649fc, SO 0x121561b8, TCPCB 0x12156f64, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 78

Local host: 10.5.6.6, Local port: 24454 (Local App PID: 1011918)

Foreign host: 10.5.6.5, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            13          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            10          2                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3757770712  snduna: 3757770960  sndnxt: 3757770960

sndmax: 3757770960  sndwnd: 32574       sndcwnd: 4380

irs: 1072103647  rcvnxt: 1072103895  rcvwnd: 32593   rcvadv: 1072136488

SRTT: 155 ms,  RTTO: 540 ms,  RTV: 385 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 50 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R6

TCP會話詳細資訊，如R5上所示 — PASSIVE:

! – As seen on R5 – PASSIVE

RP/0/0/CPU0:R5#show interfaces gigabitEthernet 0/0/0/0

Fri Jan  8 09:33:04.564 UTC

GigabitEthernet0/0/0/0 is up, line protocol is up

Interface state transitions: 1

Hardware is GigabitEthernet, address is fa16.3ead.518f (bia fa16.3ead.518f)

Internet address is 10.5.6.5/30

MTU 1514 bytes, BW 1000000 Kbit (Max: 1000000 Kbit)

<snip>

RP/0/0/CPU0:R5#show tcp brief

Fri Jan  8 09:33:53.221 UTC

PCB     VRF-ID     Recv-Q Send-Q Local Address          Foreign Address        State

<snip>

0x12155884 0x60000000      0      0  10.5.6.5:179           10.5.6.6:24454         ESTAB

<snip>

RP/0/0/CPU0:R5#show tcp detail pcb 0x12155884

Fri Jan  8 09:34:47.317 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 09:28:29 2021

PCB 0x12155884, SO 0x1215568c, TCPCB 0x12155a54, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 78

Local host: 10.5.6.5, Local port: 179 (Local App PID: 1044686)

Foreign host: 10.5.6.6, Foreign port: 24454

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             9          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             9          7                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 1072103647  snduna: 1072103857  sndnxt: 1072103857

sndmax: 1072103857  sndwnd: 32631       sndcwnd: 4380

irs: 3757770712  rcvnxt: 3757770922  rcvwnd: 32612   rcvadv: 3757803534

SRTT: 47 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 170 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 219 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R5#

使用非預設MTU值 — 活動TCP對等體

映像2.2 — 活動對等體使用非預設MTU值

此場景與上一場景基本相同，唯一的區別是活動TCP對等體R6現在使用非預設IP MTU值。請注意被動TCP對等體R5是如何對MSS值進行初始計算和決策的。此場景中的TCP MSS計算可以總結如下：

- R6使用非預設IP MTU 4460位元組

- 預設情況下禁用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點直接連線

- R6管理BGP連線

- R6傳送MSS為4420位元組的SYN

- 4460（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)

- R5傳送SYN，ACK，MSS為1460位元組

- 傳送[Received MSS;本地初始MSS]

- 已接收4420位元組；本地初始MSS 1460位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

源自R6的TCP SYN:

! – TCP SYN sourced from R6

140    1598.150521    10.5.6.6       10.5.6.5       TCP    62     35502 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=4420 WS=1

Frame 140: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:85:3d:c2 (fa:16:3e:85:3d:c2), Dst: fa:16:3e:ad:51:8f (fa:16:3e:ad:51:8f)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.5.6.6, Dst: 10.5.6.5

Transmission Control Protocol, Src Port: 35502, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 35502

Destination Port: 179

[Stream index: 6]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x219d [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 4420 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 4420

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

TCP SYN、源自R5的ACK:

! – TCP SYN, ACK sourced from R5

141    1598.154866    10.5.6.5       10.5.6.6       TCP    62     179 → 35502 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 141: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:ad:51:8f (fa:16:3e:ad:51:8f), Dst: fa:16:3e:85:3d:c2 (fa:16:3e:85:3d:c2)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.5.6.5, Dst: 10.5.6.6

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 35502, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 35502

[Stream index: 6]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xe2b4 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

TCP會話詳細資訊，如R6 - ACTIVE上所示：

! - as seen on R6 – Active

RP/0/0/CPU0:R6#show interfaces gigabitEthernet 0/0/0/0

Fri Jan  8 09:46:54.138 UTC

GigabitEthernet0/0/0/0 is up, line protocol is up

Interface state transitions: 1

Hardware is GigabitEthernet, address is fa16.3e85.3dc2 (bia fa16.3e85.3dc2)

Internet address is 10.5.6.6/30

MTU 4474 bytes, BW 1000000 Kbit (Max: 1000000 Kbit)

<snip>

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1215761c

Fri Jan  8 09:56:25.819 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 09:51:46 2021

PCB 0x1215761c, SO 0x12156f64, TCPCB 0x1216419c, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 886

Local host: 10.5.6.6, Local port: 35502 (Local App PID: 1011918)

Foreign host: 10.5.6.5, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             9          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             6          5                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 764231407   snduna: 764231579   sndnxt: 764231579

sndmax: 764231579   sndwnd: 32650       sndcwnd: 4380

irs: 2712512697  rcvnxt: 2712512869  rcvwnd: 32669   rcvadv: 2712545538

SRTT: 31 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 130 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 50 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 4420, max MSS 4420

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R6#

TCP會話詳細資訊，如R5上所示 — PASSIVE:

! - as seen on R5 – Passive

RP/0/0/CPU0:R5#show tcp detail pcb 0x12155a98

Fri Jan  8 09:55:18.193 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 09:51:47 2021

PCB 0x12155a98, SO 0x12153ea0, TCPCB 0x12154e18, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 886

Local host: 10.5.6.5, Local port: 179 (Local App PID: 1044686)

Foreign host: 10.5.6.6, Foreign port: 35502

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             6          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             6          1                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2712512697  snduna: 2712512850  sndnxt: 2712512850

sndmax: 2712512850  sndwnd: 32688       sndcwnd: 4380

irs: 764231407   rcvnxt: 764231560   rcvwnd: 32669   rcvadv: 764264229

SRTT: 107 ms,  RTTO: 538 ms,  RTV: 431 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 29 ms,  maxRTT: 219 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 4420, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R5#

使用非預設MTU值 — 被動TCP對等體

映像2.3 — 被動對等體使用非預設MTU值。

仍然使用相同的eBGP方案，但現在使用非預設IP MTU配置被動TCP對等體R5，使用預設IP MTU值配置主動TCP對等體R6。與先前的方案一樣，請注意被動對等體R5如何選擇MSS值。此方案中的TCP MSS計算可總結如下：

- R5使用非預設IP MTU 4460位元組

- 預設情況下禁用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點直接連線

- R6管理BGP連線

- R6傳送MSS為1460位元組的SYN

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)

- R5傳送SYN，ACK，MSS為1460位元組

- 傳送[Received MSS;本地初始MSS]

- 接收的MSS 1460位元組；本機初始MSS 4420位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

源自R6的TCP SYN:

! – TCP SYN sourced from R6

237    2696.666481    10.5.6.6       10.5.6.5       TCP    62     47007 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 237: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:85:3d:c2 (fa:16:3e:85:3d:c2), Dst: fa:16:3e:ad:51:8f (fa:16:3e:ad:51:8f)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.5.6.6, Dst: 10.5.6.5

Transmission Control Protocol, Src Port: 47007, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 47007

Destination Port: 179

[Stream index: 10]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x2025 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

TCP SYN、源自R5的ACK:

! – TCP SYN, ACK sourced from R5

238    2696.702792    10.5.6.5       10.5.6.6       TCP    62     179 → 47007 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 238: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:ad:51:8f (fa:16:3e:ad:51:8f), Dst: fa:16:3e:85:3d:c2 (fa:16:3e:85:3d:c2)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.5.6.5, Dst: 10.5.6.6

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 47007, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 47007

[Stream index: 10]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x7078 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

TCP會話詳細資訊，如R6 - ACTIVE上所示：

! - as seen on R6 - Active

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1215761c

Fri Jan  8 10:15:20.351 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 10:10:04 2021

PCB 0x1215761c, SO 0x12162aac, TCPCB 0x12156f64, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 103

Local host: 10.5.6.6, Local port: 47007 (Local App PID: 1011918)

Foreign host: 10.5.6.5, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            10          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             7          5                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3949093168  snduna: 3949093359  sndnxt: 3949093359

sndmax: 3949093359  sndwnd: 32631       sndcwnd: 4380

irs: 54439005    rcvnxt: 54439196    rcvwnd: 32650   rcvadv: 54471846

SRTT: 75 ms,  RTTO: 459 ms,  RTV: 384 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 50 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R6#

TCP會話詳細資訊，如R5上所示 — PASSIVE:

! - as seen on R5 – Passive

RP/0/0/CPU0:R5#show interfaces gigabitEthernet 0/0/0/0

Fri Jan  8 10:10:39.110 UTC

GigabitEthernet0/0/0/0 is up, line protocol is up

Interface state transitions: 1

Hardware is GigabitEthernet, address is fa16.3ead.518f (bia fa16.3ead.518f)

Internet address is 10.5.6.5/30

MTU 4474 bytes, BW 1000000 Kbit (Max: 1000000 Kbit)

<snip>

RP/0/0/CPU0:R5#show tcp detail pcb 0x121550fc

Fri Jan  8 10:14:20.105 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 10:10:05 2021

PCB 0x121550fc, SO 0x12154e18, TCPCB 0x12154304, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 103

Local host: 10.5.6.5, Local port: 179 (Local App PID: 1044686)

Foreign host: 10.5.6.6, Foreign port: 47007

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             7          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             7          2                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 54439005    snduna: 54439177    sndnxt: 54439177

sndmax: 54439177    sndwnd: 32669       sndcwnd: 4380

irs: 3949093168  rcvnxt: 3949093340  rcvwnd: 32650   rcvadv: 3949125990

SRTT: 117 ms,  RTTO: 570 ms,  RTV: 453 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 4420, max MSS 4420

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R5#

使用TCP選項 — XR活動

如本檔案前面所述，TCP選項(例如TCP MD5、TCP selective-ack或TCP timestamps)的使用會影響MSS計算，因為這些選項會導致在MSS計算中考慮其他位元組。

本節以及下一個目的是說明存在TCP選項時對等點進行的MSS計算。例如，使用TCP MD5身份驗證選項。請參閱映像2.4中的參考案例，如下圖所示。

影象2.4 — 使用TCP選項(MD5)- XR活動。

在此方案中，兩個對等體都使用預設IP MTU值、直接連線，並且對等體R6扮演TCP主動角色。已共用TCP MD5身份驗證帳戶的配置和使用，從而產生額外開銷。在此特定案例中，TCP MSS計算可以總結如下：

- 兩個節點都使用預設IP MTU 1500位元組

- 預設情況下禁用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點直接連線

- 兩個節點上都啟用了TCP MD5身份驗證

- R6管理BGP連線

- R6傳送MSS為1436位元組的SYN

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)- 24位元組（IOS XR TCP選項額外負荷）

- R5傳送SYN，ACK，MSS為1436位元組

- 傳送[Received MSS;本地初始MSS]

- 收到1436位元組；本地初始MSS 1460位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

從摘要中可看出，Cisco IOS XR的行為方式並不嚴格符合RFC 879和RFC 6691，後者指出TCP選項不應計入MSS計算。

tcp標頭長度的額外因素的Cisco IOS XR帳戶進一步記錄在Cisco錯誤ID CSCvf20166中：

"(....)XR啟動BGP連線時，BGP首先建立套接字，然後設定套接字選項，包括MD5。這會使tcp選項標頭長度= 24。因此，初始MSS變為1500 - 40 - 24 = 1436。這被傳送到對等項和對等項使用min(1436, 1460)= 1436.(..)

源自R6的TCP SYN:

! – TCP SYN sourced from R6

430    5775.839420    10.5.6.6       10.5.6.5       TCP    82     24785 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1436 WS=1

Frame 430: 82 bytes on wire (656 bits), 82 bytes captured (656 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:85:3d:c2 (fa:16:3e:85:3d:c2), Dst: fa:16:3e:ad:51:8f (fa:16:3e:ad:51:8f)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.5.6.6, Dst: 10.5.6.5

Transmission Control Protocol, Src Port: 24785, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 24785

Destination Port: 179

[Stream index: 14]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 48 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xd62b [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (28 bytes), Maximum segment size, Window scale, No-Operation (NOP), TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1436 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1436

Window scale: 0 (multiply by 1)

No-Operation (NOP)

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

TCP SYN、源自R5的ACK:

! – TCP SYN, ACK sourced from R5

431    5775.845744    10.5.6.5       10.5.6.6       TCP    82     179 → 24785 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1436 WS=1

Frame 431: 82 bytes on wire (656 bits), 82 bytes captured (656 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:ad:51:8f (fa:16:3e:ad:51:8f), Dst: fa:16:3e:85:3d:c2 (fa:16:3e:85:3d:c2)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.5.6.5, Dst: 10.5.6.6

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 24785, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 24785

[Stream index: 14]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 48 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xe83d [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (28 bytes), Maximum segment size, Window scale, No-Operation (NOP), TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1436 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1436

Window scale: 0 (multiply by 1)

No-Operation (NOP)

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

TCP會話詳細資訊，如R6 - ACTIVE上所示：

! - as seen on R6 – Active

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1215761c

Fri Jan  8 11:14:13.599 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 11:01:21 2021

PCB 0x1215761c, SO 0x1216419c, TCPCB 0x121649fc, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 409

Local host: 10.5.6.6, Local port: 24785 (Local App PID: 1011918)

Foreign host: 10.5.6.5, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            17          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            14         13                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 1379482495  snduna: 1379482819  sndnxt: 1379482819

sndmax: 1379482819  sndwnd: 32498       sndcwnd: 4308

irs: 3750694052  rcvnxt: 3750694376  rcvwnd: 32517   rcvadv: 3750726893

SRTT: 55 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 176 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 259 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 50 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1436, peer MSS 1436, min MSS 1436, max MSS 1436

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R6#

TCP會話詳細資訊，如R5上所示 — PASSIVE:

! - as seen on R5 – Passive

RP/0/0/CPU0:R5#show tcp detail pcb 0x12155d04

Fri Jan  8 11:12:51.984 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 11:01:22 2021

PCB 0x12155d04, SO 0x12154e18, TCPCB 0x12154304, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 409

Local host: 10.5.6.5, Local port: 179 (Local App PID: 1044686)

Foreign host: 10.5.6.6, Foreign port: 24785

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            14          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            14          3                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3750694052  snduna: 3750694357  sndnxt: 3750694357

sndmax: 3750694357  sndwnd: 32536       sndcwnd: 4308

irs: 1379482495  rcvnxt: 1379482800  rcvwnd: 32517   rcvadv: 1379515317

SRTT: 181 ms,  RTTO: 443 ms,  RTV: 262 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 29 ms,  maxRTT: 219 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1436, peer MSS 1436, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R5#

其他TCP選項也存在類似行為，在配置時這些選項會增加額外開銷並影響Cisco IOS XR中的MSS計算。請考慮配置TCP時間戳和TCP選擇性確認選項時記錄MSS計算的相同方案和這些示例。

TCP會話詳細資訊，如R6上所示 — ACTIVE — 已配置TCP選項時間戳和選擇性確認選項：

! - as seen on R6 – Active

! -- tcp timestamp configured

! -- 12 bytes of additional overhead

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1539c844

<snip>

Feature flags: Timestamp, Win Scale, Nagle

Request flags: Timestamp, Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1448, peer MSS 1448, min MSS 1448, max MSS 1448

<snip>

! - as seen on R6 – Active

! -- tcp selective-ack configured

! -- 36 bytes of additional overhead

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1539df38

<snip>

Feature flags: Sack, Win Scale, Nagle

Request flags: Sack, Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1424, peer MSS 1424, min MSS 1424, max MSS 1424

<snip>

! - as seen on R6 – Active

! -- tcp selective-ack and tcp timestamp configured

! -- 40 bytes of additional overhead

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1539e130

<snip>

State flags: none

Feature flags: Sack, Timestamp, Win Scale, Nagle

Request flags: Sack, Timestamp, Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1420, peer MSS 1420, min MSS 1420, max MSS 1420

<snip>

! - as seen on R6 – Active

! -- MD5 and tcp selective-ack configured

! -- 36 bytes of additional overhead

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1539b3cc

<snip>

Feature flags: Sack, MD5, Win Scale, Nagle

Request flags: Sack, Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1424, peer MSS 1424, min MSS 1424, max MSS 1424

<snip>

! - as seen on R6 – Active

! -- MD5 and tcp timestamp configured

! -- 36 bytes of additional overhead

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x15397b4c

<snip>

Feature flags: MD5, Timestamp, Win Scale, Nagle

Request flags: Timestamp, Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1424, peer MSS 1424, min MSS 1424, max MSS 1424

<snip>

! - as seen on R6 – Active

! -- MD5, tcp timestamp, and tcp selective-ack configured

! -- 40 bytes of additional overhead

RP/0/0/CPU0:R6#show tcp detail pcb 0x1539a4cc

<snip>

State flags: none

Feature flags: MD5, Timestamp, Win Scale, Nagle

Request flags: Timestamp, Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1420, peer MSS 1420, min MSS 1420, max MSS 1420

<snip>

使用TCP選項 — XR被動

從先前的場景中，您可能已經注意到Cisco IOS XR節點在初始MSS計算方面處於被動角色時的不同行為。節點不考慮tcp選項標頭長度。此案例旨在突出顯示此截然不同的行為，思科錯誤ID也對此進行了描述：

"(...) — 當對等體發起連線時，它會將初始MSS作為1460傳送。XR TCP建立socket、pcb等，然後按指定順序採取以下兩個操作：

— 首先，它在減去tcp選項標頭長度後計算初始MSS。這是「0」，因為MD5選項尚未從偵聽套接字繼承到此套接字。

— 然後，它繼承「MD5」和其他選項，這使得「選項標頭位元組長度」為24。

因此，在此案例中，XR TCP將初始MSS傳送為1460，因此供兩者使用。(...)」

在此案例中，雖然活動的TCP對等體R8是Cisco IOS節點，但此事實不會帶來任何差異，也不會帶來任何場景要強調的細節。但是，有趣的是，請注意，與上一節場景所顯示的Cisco IOS XR不同，此處活動TCP對等體R8在初始MSS計算時不考慮TCP選項。

影象2.5 — 使用TCP選項(MD5)- XR被動。

兩個對等點使用預設的IP MTU值，且均已直接連線。Cisco IOS對等體R8扮演主動角色。此案例中的TCP MSS計算可總結如下：

- 兩個節點都使用預設IP MTU 1500位元組

- Cisco IOS XR R7預設禁用TCP路徑MTU發現

- Cisco IOS R8上預設啟用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點直接連線

- 兩個節點上都啟用了TCP MD5身份驗證

- IOS R8管理BGP連線

- IOS R8傳送MSS為1460位元組的SYN

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)

- IOS XR R7傳送SYN、ACK，MSS為1460位元組

- 傳送[Received MSS;本地初始MSS]

- 接收的MSS 1460位元組；本地初始MSS 1460位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

源自R8的TCP SYN - Cisco IOS:

! – TCP SYN sourced from R8

96     5.907127       10.7.8.2       10.7.8.1       TCP    78     52975 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1460

Frame 96: 78 bytes on wire (624 bits), 78 bytes captured (624 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:58:21:ba (fa:16:3e:58:21:ba), Dst: fa:16:3e:68:d9:e5 (fa:16:3e:68:d9:e5)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.7.8.2, Dst: 10.7.8.1

Transmission Control Protocol, Src Port: 52975, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 52975

Destination Port: 179

[Stream index: 3]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 44 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xb612 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (24 bytes), Maximum segment size, TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

TCP SYN、源自R7的ACK - Cisco IOS XR:

! – TCP SYN,ACK sourced from R7

97     0.003446       10.7.8.1       10.7.8.2       TCP    78     179 → 52975 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1460

Frame 97: 78 bytes on wire (624 bits), 78 bytes captured (624 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:68:d9:e5 (fa:16:3e:68:d9:e5), Dst: fa:16:3e:58:21:ba (fa:16:3e:58:21:ba)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.7.8.1, Dst: 10.7.8.2

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 52975, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 52975

[Stream index: 3]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 44 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xfb47 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (24 bytes), Maximum segment size, TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

TCP會話詳細資訊，如R8上所示 — Cisco IOS - ACTIVE:

! – as seen from R8 - Cisco IOS

R8#show ip bgp neighbors

BGP neighbor is 10.7.8.1,  remote AS 65007, external link

BGP version 4, remote router ID 192.168.0.7

BGP state = Established, up for 00:06:12

Last read 00:00:16, last write 00:00:16, hold time is 180, keepalive interval is 60 seconds

Neighbor sessions:

1 active, is not multisession capable (disabled)

Neighbor capabilities:

Route refresh: advertised and received(new)

Four-octets ASN Capability: advertised and received

Address family IPv4 Unicast: advertised and received

Enhanced Refresh Capability: advertised

Multisession Capability:

Stateful switchover support enabled: NO for session 1

Message statistics:

InQ depth is 0

OutQ depth is 0

Sent       Rcvd

Opens:                  1          1

Notifications:          0          0

Updates:                1          1

Keepalives:             7          7

Route Refresh:          0          0

Total:                  9          9

Do log neighbor state changes (via global configuration)

Default minimum time between advertisement runs is 30 seconds

For address family: IPv4 Unicast

Session: 10.7.8.1

BGP table version 1, neighbor version 1/0

Output queue size : 0

Index 6, Advertise bit 0

6 update-group member

Slow-peer detection is disabled

Slow-peer split-update-group dynamic is disabled

Sent       Rcvd

Prefix activity:               ----       ----

Prefixes Current:               0          0

Prefixes Total:                 0          0

Implicit Withdraw:              0          0

Explicit Withdraw:              0          0

Used as bestpath:             n/a          0

Used as multipath:            n/a          0

Used as secondary:            n/a          0

Outbound    Inbound

Local Policy Denied Prefixes:    --------    -------

Total:                                0          0

Number of NLRIs in the update sent: max 0, min 0

Last detected as dynamic slow peer: never

Dynamic slow peer recovered: never

Refresh Epoch: 1

Last Sent Refresh Start-of-rib: never

Last Sent Refresh End-of-rib: never

Last Received Refresh Start-of-rib: never

Last Received Refresh End-of-rib: never

Sent       Rcvd

Refresh activity:              ----       ----

Refresh Start-of-RIB          0          0

Refresh End-of-RIB            0          0

Address tracking is enabled, the RIB does have a route to 10.7.8.1

Connections established 6; dropped 5

Last reset 00:06:18, due to BGP Notification received of session 1, Administrative Reset

External BGP neighbor configured for connected checks (single-hop no-disable-connected-check)

Interface associated: GigabitEthernet0/1 (peering address in same link)

Transport(tcp) path-mtu-discovery is enabled

Graceful-Restart is disabled

SSO is disabled

Connection state is ESTAB, I/O status: 1, unread input bytes: 0

Connection is ECN Disabled, Mininum incoming TTL 0, Outgoing TTL 1

Local host: 10.7.8.2, Local port: 52975

Foreign host: 10.7.8.1, Foreign port: 179

Connection tableid (VRF): 0

Maximum output segment queue size: 50

Enqueued packets for retransmit: 0, input: 0  mis-ordered: 0 (0 bytes)

Event Timers (current time is 0x15DD97):

Timer          Starts    Wakeups            Next

Retrans            10          0             0x0

TimeWait            0          0             0x0

AckHold             9          5             0x0

SendWnd             0          0             0x0

KeepAlive           0          0             0x0

GiveUp              0          0             0x0

PmtuAger            1          0        0x195465

DeadWait            0          0             0x0

Linger              0          0             0x0

ProcessQ            0          0             0x0

iss: 1154289541  snduna: 1154289755  sndnxt: 1154289755

irs: 2149897425  rcvnxt: 2149897635

sndwnd:  32612  scale:      0  maxrcvwnd:  16384

rcvwnd:  16175  scale:      0  delrcvwnd:    209

SRTT: 737 ms, RTTO: 2506 ms, RTV: 1769 ms, KRTT: 0 ms

minRTT: 7 ms, maxRTT: 1000 ms, ACK hold: 200 ms

uptime: 372981 ms, Sent idletime: 16648 ms, Receive idletime: 16431 ms

Status Flags: active open

Option Flags: nagle, path mtu capable, md5

IP Precedence value : 6

Datagrams (max data segment is 1460 bytes):

Rcvd: 18 (out of order: 0), with data: 8, total data bytes: 209

Sent: 16 (retransmit: 0, fastretransmit: 0, partialack: 0, Second Congestion: 0), with data: 9, total data bytes: 213

Packets received in fast path: 0, fast processed: 0, slow path: 0

fast lock acquisition failures: 0, slow path: 0

TCP Semaphore      0x0FBFA8A4  FREE

R8#

TCP會話詳細資訊，如R7上所示 — Cisco IOS XR - PASSIVE:

! – as seen from R7 – Cisco IOS XR

RP/0/0/CPU0:R7#show tcp detail pcb 0x12152e48

Wed Jan 13 13:03:43.363 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Wed Jan 13 12:58:16 2021

PCB 0x12152e48, SO 0x1213c130, TCPCB 0x12156060, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 1, Hash index: 947

Local host: 10.7.8.1, Local port: 179 (Local App PID: 983244)

Foreign host: 10.7.8.2, Foreign port: 52975

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             8          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             8          7                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2149897425  snduna: 2149897616  sndnxt: 2149897616

sndmax: 2149897616  sndwnd: 16194       sndcwnd: 4380

irs: 1154289541  rcvnxt: 1154289736  rcvwnd: 32631   rcvadv: 1154322367

SRTT: 125 ms,  RTTO: 552 ms,  RTV: 427 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Nagle

Request flags: none

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R7#

未直接連線的TCP對等體

當對等點沒有直接連線時，完成TCP MSS初始計算的方式將更改，如本文檔的介紹部分中所述。使用設定為預設IP MTU值的所有對等點的iBGP作業階段的案例，來逐步執行MSS計算。

映像2.6 — 未直接連線的TCP對等體 — iBGP。

需要注意的重要一點是，當禁用TCP路徑MTU發現且對等體未直接連線時，根據設計，Cisco IOS XR使用固定IP MTU值1280位元組。

在上圖中，R4扮演活動角色並管理TCP連線，R4在目的地埠179上開啟與R1的TCP會話。兩個節點在其介面上均使用預設IP MTU值。此方案中的MSS計算可概述如下：

- 所有節點均使用預設IP MTU 1500位元組

- 預設情況下禁用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點未直接連線

- R4管理BGP連線

- R4傳送MSS為1240位元組的SYN

- 當對等點未直接連線且TCP路徑MTU探索已停用時，不會考慮介面MTU

- 根據Cisco IOS XR設計，1280位元組被認為是TCP_DEFAULT_MTU

- 1280(TCP_DEFAULT_MTU)- 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)

- R1傳送SYN，ACK，MSS為1240位元組

- 傳送[已接收MSS;本地初始MSS]

- 接收的MSS 1240位元組；本地初始MSS 1240位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

來源為R4的TCP SYN:

! – TCP SYN sourced from R4

194    434.274181     192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    62     37740 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1240 WS=1

Frame 194: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6), Dst: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.4, Dst: 192.168.0.1

Transmission Control Protocol, Src Port: 37740, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 37740

Destination Port: 179

[Stream index: 7]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x8643 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1240 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1240

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

源自R1的TCP SYN、ACK:

! – TCP SYN,ACK sourced from R1

195    434.277985     192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    62     179 → 37740 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1240 WS=1

Frame 195: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54), Dst: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 37740, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 37740

[Stream index: 7]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xd8f7 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1240 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1240

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

R4上看到的TCP會話詳細資訊 — ACTIVE:

! – as seen on R4 - Active

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x12154d3c

Fri Jan  8 12:32:41.096 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 12:17:46 2021

PCB 0x12154d3c, SO 0x12154460, TCPCB 0x1215486c, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 1577

Local host: 192.168.0.4, Local port: 37740 (Local App PID: 1052958)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            19          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            16         15                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2075436506  snduna: 2075436868  sndnxt: 2075436868

sndmax: 2075436868  sndwnd: 32460       sndcwnd: 3720

irs: 4238127261  rcvnxt: 4238127623  rcvwnd: 32479   rcvadv: 4238160102

SRTT: 65 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 40 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R4#

R1上看到的TCP會話詳細資訊 — PASSIVE:

! – as seen on R1 – Passive

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x12155390

Fri Jan  8 12:23:52.041 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 12:17:43 2021

PCB 0x12155390, SO 0x121573e4, TCPCB 0x12156948, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 1577

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 983326)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 37740

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             9          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             9          1                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 4238127261  snduna: 4238127471  sndnxt: 4238127471

sndmax: 4238127471  sndwnd: 32631       sndcwnd: 3720

irs: 2075436506  rcvnxt: 2075436716  rcvwnd: 32612   rcvadv: 2075469328

SRTT: 144 ms,  RTTO: 578 ms,  RTV: 434 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R1#

未直接連線的TCP對等體 — 使用TCP選項(MD5)

對於非直接連線對等體場景和使用TCP MD5身份驗證時，與前面所述的測試案例或場景沒有根本的差異。如之前使用TCP MD5驗證時所示，Cisco IOS XR會考慮其他額外負荷，且初始MSS值反映相同。請參閱前面的使用TCP選項 — XR主動和使用TCP選項 — XR被動部分以瞭解其他有關TCP選項對TCP MSS計算影響的詳細資訊。

映像2.7 — 未直接連線的TCP對等體 — iBGP + TCP MD5。

此案例中的TCP MSS計算可總結如下：

- 所有節點均使用預設IP MTU 1500位元組

- 預設情況下禁用TCP路徑MTU發現

- TCP對等點未直接連線

- R4管理BGP連線

- 目標R1未直接連線

- R4傳送MSS為1216位元組的SYN

- 當對等點未直接連線且TCP路徑MTU探索已停用時，不會考慮介面MTU

- 根據設計，1280位元組被視為TCP_DEFAULT_MTU

- 1280(TCP_DEFAULT_MTU)- 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)- 24位元組（IOS XR TCP選項額外負荷）

- R1傳送SYN，ACK，MSS為1216位元組

- 傳送[已接收MSS;本地初始MSS]

- 接收的MSS 1216位元組；本地初始MSS 1240位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

來源為R4的TCP SYN:

! – TCP SYN sourced from R4

3425   3.691042       192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    82     42135 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1216 WS=1

Frame 3425: 82 bytes on wire (656 bits), 82 bytes captured (656 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6), Dst: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.4, Dst: 192.168.0.1

Transmission Control Protocol, Src Port: 42135, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 42135

Destination Port: 179

[Stream index: 10]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 48 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xc503 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (28 bytes), Maximum segment size, Window scale, No-Operation (NOP), TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1216 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1216

Window scale: 0 (multiply by 1)

No-Operation (NOP)

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

源自R1的TCP SYN、ACK:

! – TCP SYN,ACK sourced from R1

3426   0.004186       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    82     179 → 42135 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1216 WS=1

Frame 3426: 82 bytes on wire (656 bits), 82 bytes captured (656 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54), Dst: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 42135, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 42135

[Stream index: 10]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 48 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xbb05 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (28 bytes), Maximum segment size, Window scale, No-Operation (NOP), TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1216 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1216

Window scale: 0 (multiply by 1)

No-Operation (NOP)

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

R4上看到的TCP會話詳細資訊 — ACTIVE:

! – as seen from R4 – Active

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x12154490

Tue Jan 12 14:37:32.097 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Tue Jan 12 14:27:42 2021

PCB 0x12154490, SO 0x12155014, TCPCB 0x12155a84, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 1876

Local host: 192.168.0.4, Local port: 42135 (Local App PID: 1052958)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            14          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            11          9                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3124761989  snduna: 3124763317  sndnxt: 3124763317

sndmax: 3124763317  sndwnd: 32711       sndcwnd: 3648

irs: 1090344992  rcvnxt: 1090346320  rcvwnd: 32730   rcvadv: 1090379050

SRTT: 28 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 57 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1216, peer MSS 1216, min MSS 1216, max MSS 1216

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R4#

R1上看到的TCP會話詳細資訊 — PASSIVE:

! – as seen from R1 – Passive

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x12168df4

Tue Jan 12 14:36:38.860 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Tue Jan 12 14:27:32 2021

PCB 0x12168df4, SO 0x12156bf8, TCPCB 0x12157a44, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 1876

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 983326)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 42135

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            12          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            12          1                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 1090344992  snduna: 1090346320  sndnxt: 1090346320

sndmax: 1090346320  sndwnd: 32730       sndcwnd: 3648

irs: 3124761989  rcvnxt: 3124763317  rcvwnd: 32711   rcvadv: 3124796028

SRTT: 150 ms,  RTTO: 558 ms,  RTV: 408 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1216, peer MSS 1216, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R1#

未直接連線的TCP對等點 — 路徑段具有較低的IP MTU

在下一個場景中，目標是觀察並總結在預設條件下如果存在具有較低IP MTU的中間路徑區段會發生的情況，這表示已停用TCP PMTUD。請參閱此映像。

映像2.8 - R2/R3路徑段的IP MTU較低。

最初的情況是認為BGP資訊是最小的，也就是說，BGP對等點之間需要交換的任何內容，都可以使用適合在512位元組的最小路徑MTU之下的IP封包完成。在此假設下，MSS計算會如未直接連線的TCP對等體一節所述。R1和R4都選擇1240位元組的MSS值。

R4上看到的TCP會話詳細資訊 — ACTIVE:

! – as seen from R4 – Active

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x15390fe8

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Wed May 12 12:09:48 2021

PCB 0x15390fe8, SO 0x15391a7c, TCPCB 0x15391368, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 835

Local host: 192.168.0.4, Local port: 39046 (Local App PID: 1196319)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1196319/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans          1267          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold          1280       1235                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 1991226354  snduna: 1991250450  sndnxt: 1991250450

sndmax: 1991250450  sndwnd: 32578       sndcwnd: 2480

irs: 4276699304  rcvnxt: 4276746737  rcvwnd: 31568   rcvadv: 4276778305

SRTT: 213 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 54 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 269 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 10, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

<snip>

R1上看到的TCP會話詳細資訊 — PASSIVE:

! – as seen from R1 – Passive

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x15393770

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Wed May 12 12:09:46 2021

PCB 0x15393770, SO 0x15392224, TCPCB 0x153928cc, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 835

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 1192224)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 39046

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1192224/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans          1280          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold          1264       1213                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 4276699304  snduna: 4276746718  sndnxt: 4276746718

sndmax: 4276746718  sndwnd: 31587       sndcwnd: 3720

irs: 1991226354  rcvnxt: 1991250431  rcvwnd: 32597   rcvadv: 1991283028

SRTT: 202 ms,  RTTO: 355 ms,  RTV: 153 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 309 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

<snip>

現在建立BGP作業階段時，請考慮觸發大小高於最小路徑MTU 512位元組的BGP更新訊息。從輸出中可看出，Cisco IOS XR不會使用BGP更新消息設定df位元，這表示傳輸BGP資訊時，會犧牲中間節點上的封包分段。

源自R1的BGP更新 — 被動：

! – as seen from R1 – Passive – BGP UPDATE

! – Note Total Length of 1097 bytes higher than the IP MTU value of 512 bytes at R2-R3 path segment

23     3.450878       192.168.0.1 192.168.0.4 BGP    1111   UPDATE Message

Frame 23: 1111 bytes on wire (8888 bits), 1111 bytes captured (8888 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1097

Identification: 0x5841 (22593)

Flags: 0x00

0... .... = Reserved bit: Not set

.0.. .... = Don't fragment: Not set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x54a4 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 39046, Seq: 20, Ack: 20, Len: 1057

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

Marker: ffffffffffffffffffffffffffffffff

Length: 1057

Type: UPDATE Message (2)

Withdrawn Routes Length: 0

Total Path Attribute Length: 1034

Path attributes

Path Attribute - MP_REACH_NLRI

Path Attribute - ORIGIN: INCOMPLETE

Path Attribute - AS_PATH: empty

Path Attribute - MULTI_EXIT_DISC: 0

Path Attribute - LOCAL_PREF: 100

源自R1的BGP更新消息的分段發生在節點R2,R2介面GE0/0/0/1上的流量捕獲可以觀察到這一點。

節點R2上的IP分段：

! – as seen from R2 – GE0/0/0/1

! – Node R2 fragments original packet in three distinct packets

4      1.334852       192.168.0.1 192.168.0.4 BGP    522    UPDATE Message

5      0.000289       192.168.0.1 192.168.0.4 IPv4   522    Fragmented IP protocol (proto=TCP 6, off=488, ID=7b41)

6      0.000122       192.168.0.1 192.168.0.4 IPv4   135    Fragmented IP protocol (proto=TCP 6, off=976, ID=7b41)

! – Captured frame details

Frame 4: 522 bytes on wire (4176 bits), 522 bytes captured (4176 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:61:25:f0 (fa:16:3e:61:25:f0), Dst: fa:16:3e:23:ab:27 (fa:16:3e:23:ab:27)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 508

Identification: 0x7b41 (31553)

Flags: 0x01 (More Fragments)

0... .... = Reserved bit: Not set

.0.. .... = Don't fragment: Not set

..1. .... = More fragments: Set

Fragment offset: 0

Time to live: 254

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x14f1 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 39046, Seq: 4276759681, Ack: 1991250830

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

<snip>

Frame 5: 522 bytes on wire (4176 bits), 522 bytes captured (4176 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:61:25:f0 (fa:16:3e:61:25:f0), Dst: fa:16:3e:23:ab:27 (fa:16:3e:23:ab:27)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 508

Identification: 0x7b41 (31553)

Flags: 0x01 (More Fragments)

0... .... = Reserved bit: Not set

.0.. .... = Don't fragment: Not set

..1. .... = More fragments: Set

Fragment offset: 488

Time to live: 254

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x14b4 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Data (488 bytes)

<snip>

Frame 6: 135 bytes on wire (1080 bits), 135 bytes captured (1080 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:61:25:f0 (fa:16:3e:61:25:f0), Dst: fa:16:3e:23:ab:27 (fa:16:3e:23:ab:27)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 121

Identification: 0x7b41 (31553)

Flags: 0x00

0... .... = Reserved bit: Not set

.0.. .... = Don't fragment: Not set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 976

Time to live: 254

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x35fa [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Data (101 bytes)

<snip>

案例 — 啟用TCP PMTUD

啟用PMTUD

啟用PMTUD後，無論對等點是直接連線還是非直接連線，MSS初始計算一律會考慮輸出介面IP MTU。

此案例可深入瞭解啟用PMTUD時的預期行為。此處，Cisco IOS XR節點R4扮演主動角色，管理TCP連線，並在目的地埠179上開啟與Cisco IOS XR節點R1的TCP會話。兩個節點在其介面上使用預設IP MTU值。

映像3.1 — 已啟用TCP PMTUD。

此方案中的MSS計算可概述如下：

- 所有節點均使用預設IP MTU 1500位元組

- 已啟用TCP路徑MTU探索

- TCP對等點未直接連線

- R4管理BGP連線

- R4傳送MSS為1460位元組的SYN

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)

- R1傳送SYN，ACK，MSS為1460位元組

- 傳送[已接收MSS;本地初始MSS]

- 接收的MSS 1460位元組；本地初始MSS 1460位元組

- 兩個對等點上均使用最低MSS值

為了突出啟用PMTUD所產生的行為變更，接下來的輸出說明事件的順序：

1. 在預設停用PMTUD的情況下已建立TCP作業階段的初始狀態；

2. 在TCP對等路由器R4和R1上設定和啟用PMTUD;

3. TCP作業階段會重新啟動，MSS計算會發生，並受到TCP PMTUD的影響。

如R4上所示 — ACTIVE - TCP PMTUD已禁用（預設）：

! – as seen on R4 – Active

! – TCP path mtu discovery disabled (default)

! – TCP session initial state

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x121536c8

Fri Jan  8 16:06:30.237 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 16:05:15 2021

PCB 0x121536c8, SO 0x12155370, TCPCB 0x12154f64, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 376

Local host: 192.168.0.4, Local port: 20155 (Local App PID: 1052958)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             6          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             3          2                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 357400981   snduna: 357401257   sndnxt: 357401257

sndmax: 357401257   sndwnd: 32546       sndcwnd: 3720

irs: 524019443   rcvnxt: 524019719   rcvwnd: 32565   rcvadv: 524052284

SRTT: 72 ms,  RTTO: 416 ms,  RTV: 344 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R4#

如R1上所示 — 被動 — TCP PMTUD已禁用（預設）：

! – as seen on R1 - Passive

! – TCP path mtu discovery disabled (default)

! – TCP session initial state

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x12157020

Fri Jan  8 16:05:52.868 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 16:05:12 2021

PCB 0x12157020, SO 0x121565ac, TCPCB 0x121560ec, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 376

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 983326)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 20155

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             3          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             3          1                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 524019443   snduna: 524019700   sndnxt: 524019700

sndmax: 524019700   sndwnd: 32584       sndcwnd: 3720

irs: 357400981   rcvnxt: 357401238   rcvwnd: 32565   rcvadv: 357433803

SRTT: 46 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 249 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R1#

如R4上所示 — ACTIVE - TCP PMTUD已啟用：

! – 'debug tcp pmtud' output on R4

! - tcp path mtu discovery enabled and uses default Path MTU aging timer (10 min / 600000 msec)

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:09:28.285 : tcp[399]: [t21] Try to enable path MTU discovery(neww age timer: 10 min)

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:09:28.285 : tcp[399]: [t21] Path mtu is ON (age-timer: 10)

! – as seen on R4 – Active

! – TCP PMTUD is enabled

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x121536c8

Fri Jan  8 16:11:00.138 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 16:05:15 2021

PCB 0x121536c8, SO 0x12155370, TCPCB 0x12154f64, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 376

Local host: 192.168.0.4, Local port: 20155 (Local App PID: 1052958)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            10          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             7          4                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            1          0           508096

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 357400981   snduna: 357401333   sndnxt: 357401333

sndmax: 357401333   sndwnd: 32470       sndcwnd: 3720

irs: 524019443   rcvnxt: 524019795   rcvwnd: 32489   rcvadv: 524052284

SRTT: 116 ms,  RTTO: 578 ms,  RTV: 462 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 30 secs

State flags: PMTU ager

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R4#

如R1上所示 — 被動 — 已啟用TCP PMTUD:

! – 'debug tcp pmtud' output on R1

! - tcp path mtu discovery is enabled and uses default Path MTU aging timer (10 min / 600000 msec)

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:09:25.214 : tcp[399]: [t21] Try to enable path MTU discovery(neww age timer: 10 min)

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:09:25.214 : tcp[399]: [t21] Path mtu is ON (age-timer: 10)

! – as seen on R1 - Passive

! – TCP PMTUD is enabled

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x12157020

Fri Jan  8 16:10:03.101 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 16:05:12 2021

PCB 0x12157020, SO 0x121565ac, TCPCB 0x121560ec, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 376

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 983326)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 20155

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             7          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             7          4                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            1          0           562042

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 524019443   snduna: 524019776   sndnxt: 524019776

sndmax: 524019776   sndwnd: 32508       sndcwnd: 3720

irs: 357400981   rcvnxt: 357401314   rcvwnd: 32489   rcvadv: 357433803

SRTT: 95 ms,  RTTO: 528 ms,  RTV: 433 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: PMTU ager

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1240, peer MSS 1240, min MSS 1240, max MSS 1240

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R1#

請注意PMTU老化器計時器行為：

! – Note PmtuAger timer initial value is 10min

! – but after initial interval expires then it expires every 2min

! – As seen from 'debug tcp pmtud' output

! – TCP PMTUD is enabled

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:09:25.214 : tcp[399]: [t21] Try to enable path MTU discovery(neww age timer: 10 min)

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:09:25.214 : tcp[399]: [t21] Path mtu is ON (age-timer: 10)

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:19:25.233 : tcp[399]: [t21] PCB 0x12157020: Trying next higher MTU: 1240

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:21:25.245 : tcp[399]: [t21] PCB 0x12157020: Trying next higher MTU: 1240

RP/0/0/CPU0:Jan  8 16:23:25.256 : tcp[399]: [t21] PCB 0x12157020: Trying next higher MTU: 1240

如R4上所示 — ACTIVE - BGP Session restart - TCP SYN:

! – Once BGP session is cleared

! – TCP SYN sourced from R4 – Active

! – MSS calculation takes place and is influenced by TCP PMTUD

2734   4.810311       192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    62     32077 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 2734: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6), Dst: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.4, Dst: 192.168.0.1

Transmission Control Protocol, Src Port: 32077, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 32077

Destination Port: 179

[Stream index: 25]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x6398 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

如R1上所示 — 被動 — BGP會話重新啟動 — TCP SYN，ACK。

! – Once BGP session is cleared

! – TCP SYN,ACK sourced from R1 - Passive

! – MSS calculation takes place and is influenced by TCP PMTUD

2735   0.003879       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    62     179 → 32077 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 2735: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54), Dst: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 32077, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 32077

[Stream index: 25]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xbf77 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

啟用TCP PMTUD並清除BGP作業階段後，在R4上看到的TCP作業階段詳細資訊 — ACTIVE:

! – BGP session re-established

! – as seen on R4 – Active

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x121567f4

Fri Jan  8 16:45:13.928 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 16:41:49 2021

PCB 0x121567f4, SO 0x12154460, TCPCB 0x12156190, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 10

Local host: 192.168.0.4, Local port: 32077 (Local App PID: 1052958)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             8          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             5          3                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 1254100669  snduna: 1254100983  sndnxt: 1254100983

sndmax: 1254100983  sndwnd: 32508       sndcwnd: 4380

irs: 839938559   rcvnxt: 839938873   rcvwnd: 32527   rcvadv: 839971400

SRTT: 79 ms,  RTTO: 485 ms,  RTV: 406 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R4#

啟用TCP PMTUD並清除BGP作業階段後，在R1上看到的TCP作業階段詳細資訊 — 被動。

! – BGP session re-established

! – as seen on R1 – Passive

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x121558cc

Fri Jan  8 16:44:59.448 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Fri Jan  8 16:41:46 2021

PCB 0x121558cc, SO 0x121556d4, TCPCB 0x121575bc, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 10

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 983326)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 32077

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             6          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             6          3                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 839938559   snduna: 839938873   sndnxt: 839938873

sndmax: 839938873   sndwnd: 32527       sndcwnd: 4380

irs: 1254100669  rcvnxt: 1254100983  rcvwnd: 32508   rcvadv: 1254133491

SRTT: 76 ms,  RTTO: 454 ms,  RTV: 378 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 219 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R1#

PMTUD — 路徑區段的IP MTU更低

上一個案例有助於瞭解在啟用PMTUD的情況下建立初始TCP作業階段時發生的情況。此案例建立在上面，有助瞭解TCP PMTUD的運作方式及其對已建立TCP作業階段的影響。

映像3.2 — 已啟用PMTUD，但路徑區段的IP MTU較低。

將上一個映像視為參考，假設BGP會話已建立，並且R1會傳送大小大於512位元組的IP資料包所攜帶的BGP更新消息。啟用PMTUD後，現在已設定DF位元（不分段）。因此，節點R2丟棄IP資料包並傳送ICMP（網際網路控制消息協定）消息(無法到達目的地 — 型別3;需要分段 — 代碼4)傳回R1。在節點R1收到ICMP訊息後，會觸發PMTUD，並嘗試建立路徑最小的IP MTU。它使用一組定義良好的平台級別中的下一個較低值，即視為新的TCP會話MSS值。接著，TCP使用新的MSS值重新傳輸原始BGP更新，此程式會根據需要重複多次，直到ICMP訊息(無法到達目的地 — 型別3;不再接收需要分段 — 代碼4)。這表示直到使用的MSS值使得每個傳送的封包都位於最低路徑區段IP MTU之下。隨著時間的流逝，由PmtuAger計時器控制的PMTUD會反向經過平台級別，並將MSS提升回其最大值。在任何指定時間，如果ICMP消息(無法到達目的地 — 型別3 ;需要分段 — 再次收到代碼4)，然後PMTUD會如前所述運作。

接下來的輸出會瀏覽剛才介紹的PMTUD行為，並從已建立TCP作業階段的案例開始。這裡，Cisco IOS XR節點R4扮演主動角色，因此管理TCP連線，並在目的地埠179上開啟與R1的TCP會話。兩個節點在其介面上使用預設IP MTU值。此方案中的初始MSS計算可概述如下：

- R2和R3節點之間的中間網段使用非預設IP MTU 512位元組。

- R1和R4在其介面上使用預設MTU值。

- 已啟用TCP路徑MTU發現。

- TCP對等點沒有直接連線。

- R4管理BGP連線。

- R4傳送MSS為1460位元組的SYN。

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)。

- R1傳送SYN和MSS為1460位元組的ACK。

- 傳送[Received MSS ;本地初始MSS]。

- 接收的MSS 1460位元組；本地初始MSS 1460位元組。

- 兩個對等點上使用最小MSS值。

來源為R4的TCP SYN:

! – Initial TCP session establishment

! – TCP SYN sourced from R4

392    6.752774       192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    62     32449 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 392: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80), Dst: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.4, Dst: 192.168.0.1

Transmission Control Protocol, Src Port: 32449, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 32449

Destination Port: 179

[Stream index: 10]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x6858 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

源自R1的TCP SYN、ACK:

! – Initial TCP session establishment

! – TCP SYN,ACK sourced from R1

393    0.003628      192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    62     179 → 32449 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1460 WS=1

Frame 393: 62 bytes on wire (496 bits), 62 bytes captured (496 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 32449, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 32449

[Stream index: 10]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 28 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x509e [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (8 bytes), Maximum segment size, Window scale, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1460 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1460

Window scale: 0 (multiply by 1)

End of Option List (EOL)

建立BGP作業階段後，節點R1會傳送BGP更新訊息並接收ICMP訊息(無法到達目的地 — 型別3 ;需要分段 — 代碼4)返回源自R2節點。

之所以會出現這種情況，是因為傳送BGP更新消息的IP封包已設定DF位元，且R2/R3區段上使用的512位元組的IP MTU低於1116位元組的IP封包大小。如前所述，接收ICMP訊息會觸發PMTUD。

在R1 ICMP處，收到型別3/代碼4消息：

! – as seen from R1 – Passive

! – After session is established R1 sends BGP Update message with IP length of 1116 Bytes

! – note IP Header Flags shows DF bit set

528    5.893055       192.168.0.1 192.168.0.4 BGP    1130   UPDATE Message, KEEPALIVE Message

Frame 528: 1130 bytes on wire (9040 bits), 1130 bytes captured (9040 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1116

Identification: 0x8c37 (35895)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0xe09a [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 32449, Seq: 318, Ack: 251, Len: 1076

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

Border Gateway Protocol - KEEPALIVE Message

<snip>

! – as seen from R1 – Passive

! – IP MTU on R2/R3 is lower than IP packet length and DF bit is set

! – R1 receives ICMP error message from R2

! – note R2 ICMP error message carries Next-Hop MTU

! – “The size in octets of the largest datagram that could be forwarded, along the path of

!   the original datagram, without being fragmented at this router. The size includes the

!   IP header and IP data, and does not include any lower-level headers.”

529    0.002423       10.2.3.1       192.168.0.1 ICMP   110    Destination unreachable (Fragmentation needed)

Frame 529: 110 bytes on wire (880 bits), 110 bytes captured (880 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80), Dst: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.2.3.1, Dst: 192.168.0.1

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

Total Length: 96

Identification: 0x0001 (1)

Flags: 0x00

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: ICMP (1)

Header checksum: 0xac97 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 10.2.3.1

Destination: 192.168.0.1

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Internet Control Message Protocol

Type: 3 (Destination unreachable)

Code: 4 (Fragmentation needed)

Checksum: 0x2d52 [correct]

[Checksum Status: Good]

Length: 17

[Length of original datagram: 68]

Unused: 0011

MTU of next hop: 512

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1116

Identification: 0x8c37 (35895)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

Fragment offset: 0

Time to live: 254

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0xe19a [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 32449, Seq: 2847698730, Ack: 2130367817

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

[Packet size limited during capture: IPv4 truncated]

在節點R1（由ICMP訊息觸發），TCP PMTUD會嘗試使用定義良好的平台(IP MTU)層中的下一個較低值來建立端對端的最低IP MTU。這些平台層級記錄在RFC1191 — 路徑MTU探索中。

MTU plateaus from RFC 1191

- values include both TCP and IP headers

65535

32000

17914

8166

4352

2002

1492

1006

508

296

68

但由於ICMP(目的地無法連線 — 型別3;需要分段 — 代碼4)節點R1收到的消息傳遞下一躍點的MTU，然後如圖所示，節點R1使用此值（在我們的示例中為512位元組），並調整TCP會話MSS值。請注意，原始TCP區段的長度為1076位元組，因此重新傳輸原始TCP區段需要三個封包。

如R1上所示 — 被動 — PMTUD操作：

! – As seen from R1 – Passive

! – Hint is provided by ICMP unreachable message MTU of next-hop field: 512 bytes

! – R1 then considers this value and retransmits BGP Update split in three distinct packets

! – Sum of TCP length = 472 + 472 + 132 = 1076 bytes

530    0.007497       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    526    [TCP Out-Of-Order] 179 → 32449 [ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=472

532    0.015374       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    526    [TCP Retransmission] 179 → 32449 [ACK] Seq=790 Ack=251 Win=32593 Len=472

533    0.004129       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    186    [TCP Retransmission] 179 → 32449 [PSH, ACK] Seq=1262 Ack=251 Win=32593 Len=132

如前所述，在一段時間內，傳送所有封包後，PMTUD會沿PmtuAger計時器所界定的相反方向走過平台層級，並嘗試根據適當的情境將MSS提升為其最大值。

如R1上所示 — PMTUD跨定義的平台：

! – As seen from R1 – Passive – 'debug tcp pmtud' and 'debug icmp' active

! – TCP PMTUD is triggered once ICMP unreachable received

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: ipv4_io[266]: IPv4 ICMP: Received ICMP too big from 192.168.0.1 about 192.168.0.4, MTU=512

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: ipv4_io[266]: ipv4_icmp_unreachable_rcvd ICMP unreach recvd: sending pak(0xb0c07d8f) to transport: 6, tid: 5

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: ipv4_io[266]: ip_icmp_lib_ipv4_receive: sending pak(0xb0c07d8f) to transport: 1, tid: 5

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x15393770: Process ICMP Dest-unreach (next hop mtu: 512)

! – attempt new MSS 472 = MTU of next-hop(512) - TCP_H(20) - IP_H(20)

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x15393770: Process ICMP Dest-unreach (next hop mtu: 512)

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x15393770: Try to use new MSS: 472

RP/0/0/CPU0:May 12 09:09:22.763 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x15393770, New path MTU decided to use: 472  configured tp_user_mss 0

! – over time PMTUD attempts to raise MSS as per egress interface configured MTU

RP/0/0/CPU0:May 12 09:19:22.782 UTC: tcp[399]: [t23] PCB 0x15393770: Trying next higher MTU: 966

RP/0/0/CPU0:May 12 09:21:22.793 UTC: tcp[399]: [t23] PCB 0x15393770: Trying next higher MTU: 1452

RP/0/0/CPU0:May 12 09:23:22.805 UTC: tcp[399]: [t23] PCB 0x15393770: Trying next higher MTU: 1460

在這些輸出上可觀察到最終狀態。特別要注意節點R1顯示的最小MSS值和最大MSS值，它突出顯示並顯示PMTUD已觸發。

R4上看到的TCP會話詳細資訊 — ACTIVE:

! – Final stage as seen from R4 – Active

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x153913b8

Wed May 12 10:09:43.246 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Wed May 12 09:02:07 2021

PCB 0x153913b8, SO 0x153917f0, TCPCB 0x1538fb58, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 382

Local host: 192.168.0.4, Local port: 32449 (Local App PID: 1196319)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1196319/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            72          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            71         69                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2130367566  snduna: 2130368957  sndnxt: 2130368957

sndmax: 2130368957  sndwnd: 31453       sndcwnd: 2920

irs: 2847698412  rcvnxt: 2847700946  rcvwnd: 31799   rcvadv: 2847732745

SRTT: 220 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 12 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 10, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R4#

R1上看到的TCP會話詳細資訊 — PASSIVE:

! – Final stage as seen from R1 – Passive

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x15393770

Wed May 12 10:12:41.432 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 240, socket status: 0

Established at Wed May 12 09:02:05 2021

PCB 0x15393770, SO 0x15394ea0, TCPCB 0x15391c0c, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 382

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 1192224)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 32449

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1192224/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            75          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            73         71                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger           28         27            41595

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2847698412  snduna: 2847701003  sndnxt: 2847701003

sndmax: 2847701003  sndwnd: 31742       sndcwnd: 4380

irs: 2130367566  rcvnxt: 2130369014  rcvwnd: 31396   rcvadv: 2130400410

SRTT: 224 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 23 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 259 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: PMTU ager

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 472, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x20  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R1#

最後，如果在任何指定時間存在ICMP(目的地無法連線 — 型別3 ;需要分段 — 代碼4)訊息再次收到，然後PMTUD再次按之前所述運作。

如R1所示 — PMTUD已再次觸發：

! – As seen from R1 – Passive

! – TCP PMTUD is again triggered upon new ICMP unreachable received

! – Behavior can be triggered via clearing redistributed, network and aggregate routes originated

RP/0/0/CPU0:R1#clear bgp ipv4 all self-originated

Wed May 12 10:19:06.836 UTC

RP/0/0/CPU0:R1#

! – New BGP update message is sourced from R1 after clear bgp command

1707   1.712657       192.168.0.1 192.168.0.4 BGP    1121   UPDATE Message

Frame 1707: 1121 bytes on wire (8968 bits), 1121 bytes captured (8968 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1107

Identification: 0x1a38 (6712)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x52a3 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 32449, Seq: 2705, Ack: 1562, Len: 1067

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

! – ICMP Destination Unreachable / Fragmentation needed is received and triggers PMTUD

1708   0.001614       10.2.3.1       192.168.0.1 ICMP   110    Destination unreachable (Fragmentation needed)

Frame 1708: 110 bytes on wire (880 bits), 110 bytes captured (880 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80), Dst: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.2.3.1, Dst: 192.168.0.1

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

Total Length: 96

Identification: 0x0002 (2)

Flags: 0x00

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: ICMP (1)

Header checksum: 0xac96 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 10.2.3.1

Destination: 192.168.0.1

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Internet Control Message Protocol

Type: 3 (Destination unreachable)

Code: 4 (Fragmentation needed)

Checksum: 0x3b73 [correct]

[Checksum Status: Good]

Length: 17

[Length of original datagram: 68]

Unused: 0011

MTU of next hop: 512

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1107

Identification: 0x1a38 (6712)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

Fragment offset: 0

Time to live: 254

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x53a3 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 32449, Seq: 2847701117, Ack: 2130369128

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

! – Note new/updated MSS value and PmtuAger

! - MSS 472 ; Aligned with “MTU of next hop” value contained in ICMP message

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x15393770

Wed May 12 10:19:31.494 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 240, socket status: 0

Established at Wed May 12 09:02:05 2021

PCB 0x15393770, SO 0x15394ea0, TCPCB 0x15391c0c, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 382

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 1192224)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 32449

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1192224/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            83          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            80         77                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger           32         30           575401

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2847698412  snduna: 2847702184  sndnxt: 2847702184

sndmax: 2847702184  sndwnd: 32173       sndcwnd: 944

irs: 2130367566  rcvnxt: 2130369147  rcvwnd: 32730   rcvadv: 2130401877

SRTT: 221 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 16 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 259 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: PMTU ager

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 472, peer MSS 1460, min MSS 472, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x20  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R1#

在受Cisco錯誤ID CSCvf10395影響的Cisco IOS XR版本上，會略過ICMP錯誤訊息中包含的下一個躍點，且節點會嘗試使用之前提到且由RFC1191 - Path MTU discovery所記錄的一組定義良好的平台(IP MTU)層級中的下一個較低值來建立端到端最低IP MTU。這些嘗試一直進行到成功傳輸，這表示一直到ICMP(目的地無法連線 — 型別3 ;需要分段 — 代碼4)不再接收消息。

從受Cisco錯誤ID CSCvf10395影響的Cisco IOS XR版本節點中可看出：

! – As seen from IOX XR node with a release impacted by Cisco bug ID CSCvf10395

! – Node ignores “MTU of next hop” and tries next lower plateau

! – This is observed till ICMP error messages are no longer received

! – Practical consequence is extra retransmissions occurrence

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:32.929 : tcp[399]: [t4] PCB 0x12152adc: Process ICMP Dest-unreach (next hop mtu: 33554432)

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:32.929 : tcp[399]: [t4] PCB 0x12152adc: Invalid next hop mtu (33554432), ignore it

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:34.649 : tcp[399]: [t27] PCB 0x12152adc: Trying next lower MTU: 1452 <<<<<<<< HERE: Plateau 1492

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:35.519 : tcp[399]: [t4] PCB 0x12152adc: Process ICMP Dest-unreach (next hop mtu: 33554432)

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:35.519 : tcp[399]: [t4] PCB 0x12152adc: Invalid next hop mtu (33554432), ignore it

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:37.239 : tcp[399]: [t27] PCB 0x12152adc: Trying next lower MTU: 966 <<<<<<<< HERE: Plateau 1006

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:38.109 : tcp[399]: [t4] PCB 0x12152adc: Process ICMP Dest-unreach (next hop mtu: 33554432)

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:38.109 : tcp[399]: [t4] PCB 0x12152adc: Invalid next hop mtu (33554432), ignore it

RP/0/0/CPU0:Feb 23 17:05:39.829 : tcp[399]: [t27] PCB 0x12152adc: Trying next lower MTU: 468 <<<<<<<< HERE: Plateau 508

作為下一步，請考慮所有介面上使用標籤分發協定(LDP)的相同方案。此處的目標是瞭解在支援MPLS的環境中，從以前的場景中可觀察到哪些差異。

映像3.3 — 啟用PMTUD，且路徑段具有較低的IP MTU - MPLS案例。

首先，考慮在PMTUD觸發之前建立的BGP作業階段的初始階段，如此處所示。

在R4上看到的TCP(BGP)初始狀態 — 活動 — 啟用MPLS的方案：

! – as seen on R4 – Active

! – TCP path MTU discovery enabled

! – MPLS LDP enabled

! – TCP session initial state

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x153bdaf0

Mon May 17 08:32:16.673 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Mon May 17 08:31:57 2021

PCB 0x153bdaf0, SO 0x153acc80, TCPCB 0x153acea8, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 757

Local host: 192.168.0.4, Local port: 57400 (Local App PID: 1196319)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1196319/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             5          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             2          1                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 1386459919  snduna: 1386460037  sndnxt: 1386460037

sndmax: 1386460037  sndwnd: 32726       sndcwnd: 4380

irs: 3874414679  rcvnxt: 3874414864  rcvwnd: 32678   rcvadv: 3874447542

SRTT: 48 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 228 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 10, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 1  Label Stack:  0x5dc2

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R4#

R1上看到的TCP(BGP)初始狀態 — 被動 — 啟用MPLS的情況：

! – as seen on R1 – Passive

! – TCP path MTU discovery enabled

! – MPLS LDP enabled

! – TCP session initial state

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x153acc8c

Mon May 17 08:32:56.618 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Mon May 17 08:31:55 2021

PCB 0x153acc8c, SO 0x153adad4, TCPCB 0x153adcfc, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 757

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 1192224)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 57400

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1192224/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             3          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             3          1                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3874414679  snduna: 3874414864  sndnxt: 3874414864

sndmax: 3874414864  sndwnd: 32678       sndcwnd: 4380

irs: 1386459919  rcvnxt: 1386460037  rcvwnd: 32726   rcvadv: 1386492763

SRTT: 45 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 239 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 229 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1460, peer MSS 1460, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x20  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 1  Label Stack:  0x5dc3

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R1#

在此啟用MPLS的場景中，觀察到已建立TCP(LDP)作業階段的詳細資訊。請注意，之前描述的所有有關TCP(BGP)會話的MSS計算的內容，同樣適用於TCP(LDP)會話。例如，節點R3和R2 TCP(LDP)會話MSS計算可以總結如下：

- R2和R3都使用512位元組的非預設IP MTU。

- 已啟用路徑MTU發現。

- TCP對等點沒有直接連線（TCP會話在環回介面之間建立）。

- R3管理LDP連線。

- R3傳送MSS為472位元組的SYN。

- 512（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)。

- R2傳送SYN，ACK的MSS為472位元組。

- 傳送[已接收MSS;本地初始MSS]。

- 已接收472位元組；本地初始MSS 472位元組。

- 兩個對等點上使用最小MSS值。

TCP(LDP)會話詳細資訊，如在R3上所示 — 活動 — 啟用MPLS的方案：

! – as seen on R3 – Active

! – TCP path MTU discovery enabled

! – MPLS LDP enabled

! – TCP session initial state

RP/0/0/CPU0:R3#show tcp detail pcb 0x15393fbc

Mon May 17 08:33:30.627 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Mon May 17 08:30:04 2021

PCB 0x15393fbc, SO 0x15393d94, TCPCB 0x153941b4, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 970

Local host: 192.168.0.3, Local port: 57146 (Local App PID: 1151216)

Foreign host: 192.168.0.2, Foreign port: 646

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1151216/0/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 16384)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 16384)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 60)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             8          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             6          4                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 2917752466  snduna: 2917752838  sndnxt: 2917752838

sndmax: 2917752838  sndwnd: 16013       sndcwnd: 944

irs: 228184383   rcvnxt: 228184763   rcvwnd: 16005   rcvadv: 228200768

SRTT: 103 ms,  RTTO: 580 ms,  RTV: 477 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 279 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 1, connect retry interval: 3 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 472, peer MSS 472, min MSS 472, max MSS 472

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_SEL, SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/16384

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/16384, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 1  Label Stack:  0x5dc2

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R3#

R2上看到的TCP(LDP)會話詳細資訊 — 被動 — 啟用MPLS的方案：

! – as seen on R2 – Passive

! – TCP path MTU discovery enabled

! – MPLS LDP enabled

! – TCP session initial state

RP/0/0/CPU0:R2#show tcp detail pcb 0x153a1f44

Mon May 17 08:34:28.843 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Mon May 17 08:30:31 2021

PCB 0x153a1f44, SO 0x153a1d1c, TCPCB 0x153a213c, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 970

Local host: 192.168.0.2, Local port: 646 (Local App PID: 1151216)

Foreign host: 192.168.0.3, Foreign port: 57146

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1151216/0/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 16384)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 16384)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 60)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             7          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             7          5                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 228184383   snduna: 228184763   sndnxt: 228184763

sndmax: 228184763   sndwnd: 16005       sndcwnd: 944

irs: 2917752466  rcvnxt: 2917752856  rcvwnd: 15995   rcvadv: 2917768851

SRTT: 95 ms,  RTTO: 561 ms,  RTV: 466 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 0 ms,  maxRTT: 219 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 472, peer MSS 472, min MSS 472, max MSS 472

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_SEL, SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/16384

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/16384, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x60  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 1  Label Stack:  0x5dc1

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R2#

建立BGP作業階段後，R1會傳送BGP更新訊息並接收ICMP訊息(無法到達目的地 — 型別3;需要分段 — 代碼4)，返回源自R2的節點R2，該節點在節點R1處觸發TCP PMTUD。出現這種情況是因為傳送BGP更新消息的IP資料包設定了DF位元，並且R2/R3網段上使用的512位元組的IP MTU低於IP資料包大小1116位元組。與之前一樣，收到此ICMP訊息時會觸發PMTUD。與先前的非MPLS方案相比，啟用MPLS方案的差異在於節點R2 ICMP消息中包含的下一跳值(無法到達目的地 — 型別3;需要分段 — 代碼4)。 在此啟用MPLS的情況下，下一躍點的MTU值佔用4位元組的額外MPLS額外負荷，這意味著它佔用R2處的輸出MPLS標籤堆疊，如以下輸出所示。

在R1上看到的TCP路徑MTU發現 — 被動 — 啟用MPLS的情況：

! – as seen from R1 – Passive

! – R1 sends BGP Update message with IP length of 1116 Bytes

! – Note MPLS Header as packet is to be label-switched (single label ; IGP label)

! – note IP Header Flags shows DF bit set

455    0.044859       192.168.0.1 192.168.0.4 BGP    1134   UPDATE Message, KEEPALIVE Message

Frame 455: 1134 bytes on wire (9072 bits), 1134 bytes captured (9072 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

MultiProtocol Label Switching Header, Label: 24002, Exp: 6, S: 1, TTL: 255

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1116

Identification: 0xc6dd (50909)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

0... .... = Reserved bit: Not set

.1.. .... = Don't fragment: Set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0xa5f4 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 57400, Seq: 242, Ack: 175, Len: 1076

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

Border Gateway Protocol - KEEPALIVE Message

<snip>

! – as seen from R1 – Passive

! – IP MTU on R2/R3 of 512 bytes is lower than IP packet length and DF bit is set

! – R1 receives ICMP error message from R2

! – note R2 ICMP error message carries Next-Hop MTU

! – “The size in octets of the largest datagram that could be forwarded, along the path of

!   the original datagram, without being fragmented at this router. The size includes the

!   IP header and IP data, and does not include any lower-level headers.”

! – In present MPLS-enabled scenario Next-Hop MTU value is 508 bytes

! – In previous non-MPLS scenario Next-Hop MTU value was 512 bytes

456    0.014117       10.2.3.1       192.168.0.1 ICMP   182    Destination unreachable (Fragmentation needed)

Frame 456: 182 bytes on wire (1456 bits), 182 bytes captured (1456 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80), Dst: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05)

Internet Protocol Version 4, Src: 10.2.3.1, Dst: 192.168.0.1

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

Total Length: 168

Identification: 0x001f (31)

Flags: 0x00

0... .... = Reserved bit: Not set

.0.. .... = Don't fragment: Not set

..0. .... = More fragments: Not se

Fragment offset: 0

Time to live: 251

Protocol: ICMP (1)

Header checksum: 0xb031 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 10.2.3.1

Destination: 192.168.0.1

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Internet Control Message Protocol

Type: 3 (Destination unreachable)

Code: 4 (Fragmentation needed)

Checksum: 0x5199 [correct]

[Checksum Status: Good]

Length: 17

[Length of original datagram: 68]

Unused: 0011

MTU of next hop: 508

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 57400, Seq: 3874414921, Ack: 1386460094

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

! – As seen from R1 – Passive

! – Hint is provided by ICMP unreachable message MTU of next-hop field: 508 bytes

! – R1 then considers this value and retransmits BGP Update split in three distinct packets

! – Sum of TCP length = 468 + 468 + 140 = 1076 bytes

457    0.006689       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    526    [TCP Retransmission] 179 → 57400 [ACK] Seq=242 Ack=175 Win=32669 Len=468

460    0.004001       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    526    [TCP Retransmission] 179 → 57400 [ACK] Seq=710 Ack=175 Win=32669 Len=468

461    0.001788       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    198    [TCP Retransmission] 179 → 57400 [PSH, ACK] Seq=1178 Ack=175 Win=32669 Len=140

463    0.056695       192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    54     57400 → 179 [ACK] Seq=175 Ack=1318 Win=31545 Len=0

! – As seen from R1 – Passive – 'debug tcp pmtud' and 'debug icmp' active

! – TCP PMTUD is triggered once ICMP unreachable received

RP/0/0/CPU0:May 17 08:29:56.131 UTC: tcp[399]: [t1] Try to enable path MTU discovery(neww age timer: 10 min)

RP/0/0/CPU0:May 17 08:29:56.131 UTC: tcp[399]: [t1] Path mtu is ON (age-timer: 10)

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: ipv4_io[266]: ip_icmp_lib_ipv4_receive: Receiving pak(0xb0c07d8f) tid: 5

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: ipv4_io[266]: Entering ipv4_mtu_update_cb

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: ipv4_io[266]: IPv4 ICMP: Received ICMP too big from 192.168.0.1 about 192.168.0.4, MTU=508

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: ipv4_io[266]: ipv4_icmp_unreachable_rcvd ICMP unreach recvd: sending pak(0xb0c07d8f) to transport: 6, tid: 5

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: ipv4_io[266]: ip_icmp_lib_ipv4_receive: sending pak(0xb0c07d8f) to transport: 1, tid: 5

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x153acc8c: Process ICMP Dest-unreach (next hop mtu: 508)

! – attempt new MSS 468 = MTU of next-hop(508) - TCP_H(20) - IP_H(20)

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x153acc8c: Try to use new MSS: 468

RP/0/0/CPU0:May 17 08:35:51.726 UTC: tcp[399]: [t4] PCB 0x153acc8c, New path MTU decided to use: 468  configured tp_user_mss 0

! – over time PMTUD attempts to raise MSS as per egress interface configured MTU

RP/0/0/CPU0:May 17 08:45:51.745 UTC: tcp[399]: [t29] PCB 0x153acc8c: Trying next higher MTU: 966

RP/0/0/CPU0:May 17 08:47:51.757 UTC: tcp[399]: [t29] PCB 0x153acc8c: Trying next higher MTU: 1452

RP/0/0/CPU0:May 17 08:49:51.769 UTC: tcp[399]: [t29] PCB 0x153acc8c: Trying next higher MTU: 1460

如R1所示 — 被動 — TCP PMTUD觸發 — 啟用MPLS的情況：

! – as seen on R1 – Passive

! – R1 session details after TCP PMTUD trigger

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x153acc8c

Mon May 17 08:43:07.077 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 240, socket status: 0

Established at Mon May 17 08:31:55 2021

PCB 0x153acc8c, SO 0x153adad4, TCPCB 0x153adcfc, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 757

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 1192224)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 57400

(Local App PID/instance/SPL_APP_ID: 1192224/1/0)

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans            15          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold            14          9                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            1          0           164599

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3874414679  snduna: 3874416130  sndnxt: 3874416130

sndmax: 3874416130  sndwnd: 31412       sndcwnd: 936

irs: 1386459919  rcvnxt: 1386460246  rcvwnd: 32517   rcvadv: 1386492763

SRTT: 180 ms,  RTTO: 509 ms,  RTV: 329 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: PMTU ager

Feature flags: Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 468, peer MSS 1460, min MSS 468, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

Socket misc info     : Rcv data size (sb_cc) 0, so_qlen 0,

so_q0len 0, so_qlimit 0, so_error 0

so_auto_rearm 1

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x20  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 1  Label Stack:  0x5dc3

Num of peers with authentication info: 0

RP/0/0/CPU0:R1#

請注意，在啟用MPLS的情況下，節點R2 ICMP消息中包含的下一跳MTU的值將計入輸出MPLS標籤堆疊。要進一步強化這一方面，請考慮下一個示例。如果在R2過濾的IP資料包與L3VPN服務相關聯，則表示乙太網幀現在帶有兩個標籤（IGP標籤和VPN標籤）。 接下來躍點的MTU會反映所需的標籤堆疊大小。請參閱這些輸出。

如R1上所示 — PASSIVE - L3 VPN服務資料包：

! – as seen from R1 – Passive

! – L3 VPN service packet is sourced by node R1 and destined to node R4

! – Note presence of MPLS label stack – both IGP and VPN label are present

! – Note IP Total Length of 610 bytes higher than the IP MTU on R2/R3 segment

! – note IP Header Flags shows DF bit set

2024   0.302370       10.1.14.1      10.1.14.14     TELNET 632    Telnet Data ...

Frame 2024: 632 bytes on wire (5056 bits), 632 bytes captured (5056 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

MultiProtocol Label Switching Header, Label: 24002, Exp: 0, S: 0, TTL: 255

0000 0101 1101 1100 0010 .... .... .... = MPLS Label: 24002

.... .... .... .... .... 000. .... .... = MPLS Experimental Bits: 0

.... .... .... .... .... ...0 .... .... = MPLS Bottom Of Label Stack: 0

.... .... .... .... .... .... 1111 1111 = MPLS TTL: 255

MultiProtocol Label Switching Header, Label: 24005, Exp: 0, S: 1, TTL: 255

0000 0101 1101 1100 0101 .... .... .... = MPLS Label: 24005

.... .... .... .... .... 000. .... .... = MPLS Experimental Bits: 0

.... .... .... .... .... ...1 .... .... = MPLS Bottom Of Label Stack: 1

.... .... .... .... .... .... 1111 1111 = MPLS TTL: 255

Internet Protocol Version 4, Src: 10.1.14.1, Dst: 10.1.14.14

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

Total Length: 610

Identification: 0x7c9f (31903)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

0... .... = Reserved bit: Not set

.1.. .... = Don't fragment: Set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0xcce5 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 10.1.14.1

Destination: 10.1.14.14

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 22008, Dst Port: 23, Seq: 34755, Ack: 93250, Len: 570

如在R1上所示 — PASSIVE - L3 VPN服務 — ICMP型別3/代碼4:

! – as seen from R1 – Passive

! – IP MTU on R2/R3 of 512 bytes is lower than IP packet length and DF bit is set

! – R1 receives ICMP error message from R2

! – note R2 ICMP error message carries Next-Hop MTU

! – “The size in octets of the largest datagram that could be forwarded, along the path of

!   the original datagram, without being fragmented at this router. The size includes the

!   IP header and IP data, and does not include any lower-level headers.”

! – In present L3VPN MPLS-enabled scenario (dual-label) Next-Hop MTU value is 504 bytes

! – In previous MPLS scenario (single-label) Next-Hop MTU value was 508 bytes

2030   0.020299       10.2.3.1       10.1.14.1      ICMP   190    Destination unreachable (Fragmentation needed)

Frame 2030: 190 bytes on wire (1520 bits), 190 bytes captured (1520 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80), Dst: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05)

MultiProtocol Label Switching Header, Label: 24005, Exp: 0, S: 1, TTL: 251

0000 0101 1101 1100 0101 .... .... .... = MPLS Label: 24005

.... .... .... .... .... 000. .... .... = MPLS Experimental Bits: 0

.... .... .... .... .... ...1 .... .... = MPLS Bottom Of Label Stack: 1

.... .... .... .... .... .... 1111 1011 = MPLS TTL: 251

Internet Protocol Version 4, Src: 10.2.3.1, Dst: 10.1.14.1

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

Total Length: 172

Identification: 0x002b (43)

Flags: 0x00

0... .... = Reserved bit: Not set

.0.. .... = Don't fragment: Not set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 0

Time to live: 253

Protocol: ICMP (1)

Header checksum: 0x9821 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 10.2.3.1

Destination: 10.1.14.1

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Internet Control Message Protocol

Type: 3 (Destination unreachable)

Code: 4 (Fragmentation needed)

Checksum: 0xbbac [correct]

[Checksum Status: Good]

Length: 17

[Length of original datagram: 68]

Unused: 0011

MTU of next hop: 504

Internet Protocol Version 4, Src: 10.1.14.1, Dst: 10.1.14.14

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

Total Length: 610

Identification: 0x7c9f (31903)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

0... .... = Reserved bit: Not set

.1.. .... = Don't fragment: Set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0xcce5 [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 10.1.14.1

Destination: 10.1.14.14

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 22008, Dst Port: 23, Seq: 586828435, Ack: 754580617

PMTUD - TCP選項(MD5)

映像3.4 — 啟用PMTUD和TCP MD5身份驗證。

在啟用TCP MD5驗證的情況下，不會從先前案例中說明的內容區分PMTUD行為。與先前在使用中的TCP MD5驗證共用一樣，Cisco IOS XR會考慮其他額外負荷，而作用中TCP對等體的初始MSS值反映相同。請參閱前面的使用TCP選項 — XR主動和使用TCP選項 — XR被動小節，以瞭解有關使用TCP選項的影響的其他詳細資訊。此案例中的TCP MSS計算可總結如下：

- 所有節點均使用預設IP MTU 1500位元組。

- 已啟用TCP路徑MTU發現。

- TCP對等點沒有直接連線。

- 在R1和R4上啟用了TCP MD5身份驗證。

- R4管理BGP連線。

- R4傳送MSS為1436位元組的SYN。

- 1500（介面IP MTU） — 20(minTCP_H)- 20(minIP_H)- 24位元組（IOS XR TCP選項額外負荷）。

- R1傳送SYN，ACK，MSS為1436位元組。

- 傳送[Received MSS ;本地初始MSS]。

- 收到1436位元組；本地初始MSS 1460位元組。

- 兩個對等點上使用最低的MSS值。

來源為R4的TCP SYN:

! – TCP SYN sourced from R4

2408   5.695076       192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    82     59050 → 179 [SYN] Seq=0 Win=16384 Len=0 MSS=1436 WS=1

Frame 2408: 82 bytes on wire (656 bits), 82 bytes captured (656 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6), Dst: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.4, Dst: 192.168.0.1

Transmission Control Protocol, Src Port: 59050, Dst Port: 179, Seq: 0, Len: 0

Source Port: 59050

Destination Port: 179

[Stream index: 8]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 0

Header Length: 48 bytes

Flags: 0x002 (SYN)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0x20d7 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (28 bytes), Maximum segment size, Window scale, No-Operation (NOP), TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1436 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1436

Window scale: 0 (multiply by 1)

No-Operation (NOP)

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

源自R1的TCP SYN、ACK:

! – TCP SYN,ACK sourced from R1

2409   0.004352       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    82     179 → 59050 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=16384 Len=0 MSS=1436 WS=1

Frame 2409: 82 bytes on wire (656 bits), 82 bytes captured (656 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:8f:8f:54 (fa:16:3e:8f:8f:54), Dst: fa:16:3e:d7:7e:f6 (fa:16:3e:d7:7e:f6)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 59050, Seq: 0, Ack: 1, Len: 0

Source Port: 179

Destination Port: 59050

[Stream index: 8]

[TCP Segment Len: 0]

Sequence number: 0    (relative sequence number)

Acknowledgment number: 1    (relative ack number)

Header Length: 48 bytes

Flags: 0x012 (SYN, ACK)

Window size value: 16384

[Calculated window size: 16384]

Checksum: 0xcbf8 [unverified]

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0

Options: (28 bytes), Maximum segment size, Window scale, No-Operation (NOP), TCP MD5 signature, End of Option List (EOL)

Maximum segment size: 1436 bytes

Kind: Maximum Segment Size (2)

Length: 4

MSS Value: 1436

Window scale: 0 (multiply by 1)

No-Operation (NOP)

TCP MD5 signature

End of Option List (EOL)

R4上看到的TCP會話詳細資訊 — ACTIVE:

! – as seen from R4 - Active

RP/0/0/CPU0:R4#show tcp detail pcb 0x121542c0

Tue Jan 12 13:27:23.526 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Tue Jan 12 13:25:41 2021

PCB 0x121542c0, SO 0x1213c0e4, TCPCB 0x12156010, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 359

Local host: 192.168.0.4, Local port: 59050 (Local App PID: 1052958)

Foreign host: 192.168.0.1, Foreign port: 179

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             6          1                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             3          2                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3299472269  snduna: 3299473445  sndnxt: 3299473445

sndmax: 3299473445  sndwnd: 31646       sndcwnd: 4308

irs: 3225544359  rcvnxt: 3225545535  rcvwnd: 31665   rcvadv: 3225577200

SRTT: 89 ms,  RTTO: 530 ms,  RTV: 441 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 19 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 30, connect retry interval: 30 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1436, peer MSS 1436, min MSS 1436, max MSS 1436

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R4#

R1上看到的TCP會話詳細資訊 — PASSIVE:

! – as seen from R1 – Passive

RP/0/0/CPU0:R1#show tcp detail pcb 0x121560ec

Tue Jan 12 13:25:59.310 UTC

==============================================================

Connection state is ESTAB, I/O status: 0, socket status: 0

Established at Tue Jan 12 13:25:31 2021

PCB 0x121560ec, SO 0x121556d4, TCPCB 0x121575bc, vrfid 0x60000000,

Pak Prio: Medium, TOS: 192, TTL: 255, Hash index: 359

Local host: 192.168.0.1, Local port: 179 (Local App PID: 983326)

Foreign host: 192.168.0.4, Foreign port: 59050

Current send queue size in bytes: 0 (max 24576)

Current receive queue size in bytes: 0 (max 32768)  mis-ordered: 0 bytes

Current receive queue size in packets: 0 (max 0)

Timer          Starts    Wakeups         Next(msec)

Retrans             3          0                0

SendWnd             0          0                0

TimeWait            0          0                0

AckHold             3          2                0

KeepAlive           1          0                0

PmtuAger            0          0                0

GiveUp              0          0                0

Throttle            0          0                0

iss: 3225544359  snduna: 3225545516  sndnxt: 3225545516

sndmax: 3225545516  sndwnd: 31684       sndcwnd: 4308

irs: 3299472269  rcvnxt: 3299473426  rcvwnd: 31665   rcvadv: 3299505091

SRTT: 37 ms,  RTTO: 300 ms,  RTV: 244 ms,  KRTT: 0 ms

minRTT: 9 ms,  maxRTT: 239 ms

ACK hold time: 200 ms, Keepalive time: 0 sec, SYN waittime: 30 sec

Giveup time: 0 ms, Retransmission retries: 0, Retransmit forever: FALSE

Connect retries remaining: 0, connect retry interval: 0 secs

State flags: none

Feature flags: MD5, Win Scale, Nagle, Path MTU

Request flags: Win Scale

Datagrams (in bytes): MSS 1436, peer MSS 1436, min MSS 1460, max MSS 1460

Window scales: rcv 0, snd 0, request rcv 0, request snd 0

Timestamp option: recent 0, recent age 0, last ACK sent 0

Sack blocks {start, end}: none

Sack holes {start, end, dups, rxmit}: none

Socket options: SO_REUSEADDR, SO_REUSEPORT, SO_NBIO

Socket states: SS_ISCONNECTED, SS_PRIV

Socket receive buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket send buffer states: SB_DEL_WAKEUP

Socket receive buffer: Low/High watermark 1/32768

Socket send buffer   : Low/High watermark 2048/24576, Notify threshold 0

PDU information:

#PDU's in buffer: 0

FIB Lookup Cache:  IFH: 0x40  PD ctx: size: 0  data:

Num Labels: 0  Label Stack:

RP/0/0/CPU0:R1#

PMTUD — 黑孔偵測

如前文PMTUD — 路徑區段的IP MTU更低一節所述，當啟用時，TCP PMTUD會透過接收ICMP(目的地無法連線 — 型別3;需要分段 — 代碼4)消息。在某些情況下，由於某些原因未收到這些消息，因此不會觸發PMTUD。在這種情況下，不會得知TCP對等路由器之間路徑的最小IP MTU。如果IP封包已設定DF位元，且它們的大小高於最低IP MTU路徑區段，則此類情況會引入潛在的黑洞。這些資料包將被靜默丟棄。

本節旨在重點介紹Cisco IOS XR如何檢測此類潛在黑洞場景並對其執行操作。為此，在R2介面GE0/0/0/0上禁用IPv4不可達功能，如下一映像和CLI輸出所示。

映像3.5 — 在R1/R4和R2 IPv4上啟用PMTUD且無法連線。

R2上禁用的IPv4無法連線：

!- R2 - IP unreachables is disabled

RP/0/0/CPU0:R2#show run interface gigabitEthernet 0/0/0/0

Thu May 13 12:09:45.483 UTC

interface GigabitEthernet0/0/0/0

ipv4 address 10.1.2.2 255.255.255.252

ipv4 unreachables disable

!

RP/0/0/CPU0:R2#show ipv4 interface gigabitEthernet 0/0/0/0

Thu May 13 12:10:04.112 UTC

GigabitEthernet0/0/0/0 is Up, ipv4 protocol is Up

Vrf is default (vrfid 0x60000000)

Internet address is 10.1.2.2/30

MTU is 1514 (1500 is available to IP)

Helper address is not set

Multicast reserved groups joined: 224.0.0.2 224.0.0.1 224.0.0.5

224.0.0.6

Directed broadcast forwarding is disabled

Outgoing access list is not set

Inbound  common access list is not set, access list is not set

Proxy ARP is disabled

ICMP redirects are never sent

ICMP unreachables are never sent

ICMP mask replies are never sent

Table Id is 0xe0000000

Cisco IOS XR處理此黑洞情況的方式是重新傳輸相同封包兩次，如果仍不成功，即未收到預期的TCP ACK，則重試但使用下一個較低的、定義良好的平台值，如RFC1191 — 路徑MTU探索中所述(請參閱PMTUD — 路徑片段具有較低的IP MTU一節，瞭解平台清單)。 總而言之，Cisco IOS XR假設在到達目的地的路徑內因資料包大小而丟棄資料包，並嘗試通過資料包重新傳輸來解決這種情況。通過節點R1介面處捕獲的資料包以及debug tcp pmtud的輸出中的下一個示例，可以觀察到此行為。

R1上的IOS-XR黑洞檢測：

! – at R1

! – Original BGP Update message is sent

! – Note IP Total Length of 1116 bytes and TCP Segment Length of 1076 bytes

! – R2 filters such packet and send and ICMP error message towards R1 which triggers PMTUD

! – But because IPv4 unreachables are disabled at R2 GE0/0/0/0 ICMP message is not sent

! – Hence BGP message is silently filtered at R2

562    7.638774       192.168.0.1 192.168.0.4 BGP    1130   UPDATE Message, KEEPALIVE Message

Frame 562: 1130 bytes on wire (9040 bits), 1130 bytes captured (9040 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: fa:16:3e:42:18:05 (fa:16:3e:42:18:05), Dst: fa:16:3e:5c:f1:80 (fa:16:3e:5c:f1:80)

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.1, Dst: 192.168.0.4

0100 .... = Version: 4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

Differentiated Services Field: 0xc0 (DSCP: CS6, ECN: Not-ECT)

Total Length: 1116

Identification: 0x4a37 (18999)

Flags: 0x02 (Don't Fragment)

0... .... = Reserved bit: Not set

.1.. .... = Don't fragment: Set

..0. .... = More fragments: Not set

Fragment offset: 0

Time to live: 255

Protocol: TCP (6)

Header checksum: 0x229b [validation disabled]

[Header checksum status: Unverified]

Source: 192.168.0.1

Destination: 192.168.0.4

[Source GeoIP: Unknown]

[Destination GeoIP: Unknown]

Transmission Control Protocol, Src Port: 179, Dst Port: 57082, Seq: 318, Ack: 251, Len: 1076

Border Gateway Protocol - UPDATE Message

Border Gateway Protocol - KEEPALIVE Message

<snip>

! – at R1

! – No TCP ACK is received

! – Packet retransmission is attempted (2 attempts)

! – Note initial MSS value is of 1460 bytes

563    0.560058       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    1130   [TCP Retransmission] 179 → 57082 [PSH, ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=1076

564    1.101367       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    1130   [TCP Retransmission] 179 → 57082 [PSH, ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=1076

! – at R1

! – Still no TCP ACK received; previous retransmissions failed

! – Next lower plateau value is attempted – 1492 bytes

! – Packet retransmission is attempted (2 attempts)

RP/0/0/CPU0:May 13 10:20:44.251 UTC: tcp[399]: [t1] PCB 0x15392224: Trying next lower MTU: 1452

567    1.850294       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    1130   [TCP Retransmission] 179 → 57082 [PSH, ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=1076

568    1.111361       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    1130   [TCP Retransmission] 179 → 57082 [PSH, ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=1076

! – at R1

! – Still no TCP ACK received; previous retransmissions failed

! – Next lower plateau value is attempted – 1006 bytes

! – Packet retransmission is attempted (2 attempts)

RP/0/0/CPU0:May 13 10:20:47.560 UTC: tcp[399]: [t1] PCB 0x15392224: Trying next lower MTU: 966

569    2.198327       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    1020   [TCP Retransmission] 179 → 57082 [ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=966

570    1.109602       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    1020   [TCP Retransmission] 179 → 57082 [ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=966

! – at R1

! – Still no TCP ACK received; previous retransmissions failed

! – Next lower plateau value is attempted – 508 bytes

! – Original information (TCP Length of 1076 bytes) is split in three distinct packets

! – TCP Segment Lengths 468 + 468 + 140 = 1076

! – TCP ACK is received from peer R4

RP/0/0/CPU0:May 13 10:20:50.870 UTC: tcp[399]: [t1] PCB 0x15392224: Trying next lower MTU: 468

571    2.205552       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    522    [TCP Retransmission] 179 → 57082 [ACK] Seq=318 Ack=251 Win=32593 Len=468

573    0.004254       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    522    [TCP Retransmission] 179 → 57082 [ACK] Seq=786 Ack=251 Win=32593 Len=468

574    0.002724       192.168.0.1 192.168.0.4 TCP    194    [TCP Retransmission] 179 → 57082 [PSH, ACK] Seq=1254 Ack=251 Win=32593 Len=140

! – Peer R4 TCP ACK is received

575    0.223172       192.168.0.4 192.168.0.1 TCP    54     57082 → 179 [ACK] Seq=251 Ack=1394 Win=31469 Len=0