树莓派搭配4G dongle可ping通8.8.8.8但其他IP不通故障问询

可能的根本原因 #

• 4G dongle的MTU配置不匹配：PPP默认MTU通常为1500，但部分运营商/4G dongle硬件会直接丢弃超过阈值（常见为1492及以下）的数据包，8.8.8.8的默认ICMP包总大小仅84字节远低于阈值所以能通，但大部分公网业务包/返回包更大，无法分片导致全量丢包。
• 当前4G dongle对应的SIM卡被运营商做了权限限制：部分物联网卡/定向流量卡仅开放DNS（53端口）和少数测试IP的访问权限，其余公网访问全部被拦截，刚好8.8.8.8在运营商白名单内所以能通。
• 4G dongle硬件本身存在TX/RX通路故障：下行接收小包、上行发送小包正常，但大包传输时出错，导致除了小包ICMP和DNS查询外其余流量全部失败。
• 系统存在隐性防火墙规则：虽然路由表正常，但iptables规则对非8.8.8.8、非53端口的流量做了DROP操作，仅放通了DNS和ping 8.8.8.8的流量。
• 运营商侧PPP会话参数异常：当前SIM卡对应的PPP会话被分配了错误的QoS规则，限制了上下行流量的类型，仅允许小包传输。

定位根因的测试方法 #

• 验证MTU配置：执行ping -s 1472 -M do 8.8.8.8，如果出现丢包，逐步减小-s后的数值直到能通。正常MTU=1500的环境下1472（ICMP数据长度）+28（ICMP+IP头）=1500可以正常通信，如果最大能通的数值远小于1472，即可确认是MTU不匹配问题。
• 验证端口限制：执行nc -zv 8.8.8.8 443，如果连接失败，再执行nc -zv 8.8.8.8 53，如果53端口能通、443等其他端口不通，说明是运营商做了端口访问限制。
• 交叉验证硬件：把当前故障的4G dongle插到正常的树莓派上测试，把正常的4G dongle插到故障的树莓派上测试，即可确认是dongle硬件问题还是树莓派系统配置问题。
• 检查防火墙规则：执行iptables -L -n -v、ip6tables -L -n -v查看所有规则，确认是否存在针对非53端口、非8.8.8.8的DROP规则。
• 抓包分析流量：执行tcpdump -i ppp0同时发起ping公网IP的请求，查看数据包是否正常从ppp0发出、是否有返回包，如果只有发出的包没有返回包，问题出在运营商侧或者dongle硬件。

解决方案 #

• 若为MTU不匹配：修改PPP配置文件，设置mtu 1400 mru 1400，重启PPP服务后重试即可。
• 若为运营商权限限制：联系SIM卡提供商确认卡的访问权限，更换普通流量卡或者申请放开访问限制。
• 若为dongle硬件故障：更换同型号的4G dongle即可解决。
• 若为防火墙规则问题：删除对应的DROP规则，或者添加允许所有公网访问的ACCEPT规则。
• 若为运营商PPP会话异常：断开PPP连接重新拨号，或者重启4G dongle重新注册网络，若仍无法解决联系运营商排查后台会话配置。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者zhangwei