TCP的MTU Probe和MSS（2）

在上一篇《TCP的MTU Probe和MSS（1）》介绍了TCP使用MTU Probe来避免PMTU变小而导致发送失败的方法。其主要思想是在TCP发送失败时，发送方会不断尝试降低MSS的大小，直至满足PMTU的限制，成功发送数据。这样虽然解决了PMTU变小引起发送失败的问题，但是却降低了传输效率 —— 数据报文越小，传输效率越低。作为完整的MTU Probe还要有一套机制，用于及时增大MSS，从而可以发送更大的报文。

今天，就让我们看看TCP的PMTU Probe如何解决这一问题的。

在函数tcp_write_xmit中

当skb数据包不需要push的时候，则可以进行MTU探测。TCP的PUSH标志的含义是尽快将数据包发送出去（对于发送端）。反过来，没有PUSH标志的时候，则表示数据包不是特别“紧急”。这时候就可以做点额外的工作，即进行MTU探测。

接下来进入tcp_mtu_probe，其入口先进行“合法性”检查，判定哪些情况不适合做MTU探测。

例如没有打开TCP MTU Probe，则这个函数直接返回。

接下来开始计算这次探测报文的大小。

每次使用“上限”search_high和“下限”search_low的中间值作为探测报文的大小。

后面的代码也是一些合法性检查，比如发送缓存中是否有足够的数据（TCP探测报文不可能“伪造”数据），发送窗口是否有足够的大小等。在这里不再罗列合法性检查的代码了。

接下来就是构造数据报文并发送了。

忽略一些处理代码。

这里数据包发送出去后，至少进行了探测。如果探测失败，即该TCP报文由于丢失了怎么办？

TCP数据包丢失时，会发生什么情况？在处理快速重传的函数tcp_fastretrans_alert中，判定MTU探测失败。

进入tcp_mtup_probe_failed。

当MTU探测失败时，search_high就减小到探测报文-1的大小。还有一种情况：TCP报文丢失而重传时，MTU probe功能会自动减小MSS。

如果探测成功会怎么样？数据包成功的发送到了对端，本端的TCP再次进入MTU探测函数tcp_mtu_probe。

如果前面计算探测报文的大小probe_size超过了当前search_high计算的MSS值（前面的探测成功，探测报文逐渐增大）或者上限与下限的间隔已经小于配置的阀值，则进入tcp_mtu_check_reprobe。

探测报文的发送时间间隔超过配置值，则更新探测上限为可能MTU的最大值（MSS上限+TCP首部+IP报文首部），下限为根据当前MSS计算的MTU值。这个探测过程，很像二分查找的方式，来获取最终的值。

至此，TCP MTU Probe的原理已经分析完毕，做一个简单的总结：当PMTU变小时，MTU Probe通过丢包发现这种情况，从而不断的降低当前MSS值，达到成功发送的目的。当PMTU变大时，利用非PUSH报文，尝试发送更大的TCP数据报文。如果成功，则进一步提高探测上限，从而逐步探测到该PMTU可传送的最大TCP报文。