macOS开启PMTU发现时，路径MTU缓存能否自动更新？

核心结论 #

开启net.inet.tcp.path_mtu_discovery后，你通过sysctl NET_RT_DUMP获取的路由表中的rt_msghdr.rt_metrics.rmx_mtu（路径MTU缓存）会自动更新。

详细说明 #

macOS的TCP栈在开启该标志后，会自动执行路径MTU发现（PMTUD）流程：

• 当TCP发送的数据包设置了DF（不分片）位，且在传输路径中遇到MTU更小的节点时，对方会返回ICMP“需要分片但DF位已置位”的错误。
• 系统收到该错误后，会自动更新对应目的地址路由条目中的rmx_mtu值，这个更新会同步到全局路由缓存中，你通过sysctl轮询可以获取到最新的MTU数据。

注意事项（结合你的场景） #

• 触发条件：只有当有实际的TCP流量经过对应目的路径时，才会触发PMTUD并更新MTU缓存；如果没有流量，系统不会主动探测路径MTU。
• 轮询策略：你当前通过sysctl轮询路由表的方式可以拿到更新后的MTU，但需要合理设置轮询间隔，避免过于频繁的轮询带来性能开销。
• UDP场景：PMTUD默认只针对TCP协议，如果你需要处理UDP流量，需要自行在UDP数据包上设置DF位，并手动处理ICMP错误来更新MTU缓存，系统不会自动维护UDP路径的MTU。

你的场景与代码 #

你创建了一个虚拟接口，接收所有出站数据包，封装额外头部后通过物理适配器转发至最终目的地。为避免分片，计划通过物理接口与目的地间的PMTU减去封装开销来设置虚拟适配器的MTU，为此你通过sysctl轮询macOS的全局MTU缓存，相关代码如下：

size_t sz_needed = 0;
std::vector<char> route_table;
std::array<int, kSysctlMibLength> mib;

mib[0] = CTL_NET;
mib[1] = PF_ROUTE;
mib[2] = 0;
mib[3] = 0;
mib[4] = NET_RT_DUMP;
mib[5] = 0;
// first check the size
if (sysctl(mib.data(), kSysctlMibLength, nullptr, &sz_needed, nullptr, 0) < 0) {
  return {};
}
// allocate needed size for pba
route_table.reserve(sz_needed);

// than I get the route table contents 
if (sysctl(mib.data(), kSysctlMibLength, route_table.data(), &sz_needed, nullptr, 0) < 0) {
  return {};
}

// now we need to get the rt_msghdr.rt_metrics.rmx_mtu /* MTU for this path */

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zohar81