路径 MTU 发现（Path MTU Discovery，PMTUD）是一个网络机制，用于确定从源设备到目的设备的整个路径上的最小 MTU 值。该机制帮助网络协议调整数据包大小，以避免分片，从而提高网络通信的效率和可靠性。
MTU(Maximum Transmission Unit,最大传输单元)指的是网络设备在一次传输中能处理的最大数据包大小。如果 Linux 设备试图发送大于网关 MTU(即 1500 字节)的数据包,那么网关需要对这些数据包进行分片。分片通常会导致性能下降,并在某些情况下因为分片不当而造成丢包。
路径 MTU 发现是通过以下步骤实现的：
发送初始数据包：起始设备尝试发送较大的数据包，例如沿用本地网络接口的默认 MTU 值。
IP 头部中的 DF 标志：在发送的数据包中设置“不分片”（Don’t Fragment, DF）标志。这个标志告诉中间路由器不能对数据包进行分片，如果数据包太大而无法传输，通过较小 MTU 的链路，只能丢弃。
ICMP 不可达消息：如果数据包无法通过某个网络节点，中间节点会丢弃该数据包并返回一个 ICMP（Internet Control Message Protocol）“需要分片但设置了 DF 标志”的不可达消息，同时告诉源设备此节点的 MTU 限制。
调整发送数据包大小：源设备根据接收到的 ICMP 消息调整数据包大小，使之适应报告的最小 MTU，并重新传输数据。
通过这个动态调整过程，路径 MTU 发现可以确保数据包的传输不需要分片，减少分片对网络性能的负面影响。这种机制在 IPv4 和 IPv6 中被广泛使用。然而，ICMP 消息有时候可能会被防火墙或其他安全设备阻挡，导致 PMTUD 失效。在这种情况下，必须通过其他手段（如手动配置）来管理 MTU。