第一.
众所周知，ARP是一种链路层地址解析协议，它以IP地址为键值，查询IP地址主机的MAC地址，协议细节不详细。你可以看到RFC或者读一本教科书。这里是写这篇文章的，主要是做一点记录，也为学生提供了一点思考的方法。具体来说，我遇到了两个问题：
1。简单的热备份系统到虚拟IP地址的使用，但虚拟IP地址属于哪个机基于热备用备用组来决定的，所以主机虚拟IP时，必须首先播放免费ARP，人们并不认为这是不必要的，热待机组工作很好，但事实上，这是必须的；
的2.arp缓存表项都有一个老化的时间，但在Linux系统中没有具体如何设置的老化时间。所以你如何建立这种老化时间的终结
两。回答问题前的解释
ARP协议的规范只给出了地址解析的细节，但不指定如何对协议栈的实现可以保持ARP缓存。ARP高速缓存中需要有一个到期时间，它是必要的，因为ARP不维护缓存映射，没有认证，所以协议本身并不能保证这种映射是永远正确的，它只能保证获取ARP响应时间有效地映射后的。这也给ARP欺骗是一个机会，但本文不讨论这种欺骗。
像Cisco或VRP这样的华为设备有明确的配置来配置ARP缓存的到期时间。然而，有Linux系统中没有这样的配置，但至少没有直接配置。Linux用户知道如果你需要配置系统的接口系统，然后使用sysctl配置工具procfs是一种方法，但是当我们谷歌很长时间，最后发现在/proc /sys / / /网IPv4嘶鸣/ ethX ARP的配置，N档我们最终在目录丢失，即使查询Linux内核文件也不能清楚地了解这些文件的具体含义，对于一个成熟的系统，如Linux，必须有一种方法来配置ARP缓存时间，但如何配置到底如何操作这必须由Linux实现的ARP状态机来说明。
如果你已经读过理解Linux网络内部真正深刻地了解它，这篇文章基本上是胡说八道，但很多人还没有看过这本书，所以这篇文章的内容还是有一定的价值。
linux协议栈的实现维护了ARP缓存的状态机。在了解了具体的行为，我们先看下面的图（图修改理解Linux网络内部，图中每场净胜第二十六章）。
在上面的图中，我们看到，只有ARP缓存项的可达状态是可用于外部数据包，它实际上是不可用的陈旧的ARP高速缓存中的项目。如果有人想在这个时候合同，所以重新分析的需要，对传统的理解，重新分析手段重新发送ARP请求，而实际上并不一定如此，因为Linux加ARP；事件；；不发送ARP请求和优化措施。ARP协议生成的缓存维护。事实上，这项措施是非常有效的。这是ARP 确认的机制，也就是说，如果从一个邻居发送一个数据包到机器的主动权，可以证实，包；一跳；邻居是有效的，但为什么只有机器的到来为了确定对包；在跳；邻居是有效的因为Linux不想给IP层的处理增加负担，也就是说，它不想改变IP层的原始语义。
Linux维护一个陈旧的状态，为了留住一个邻居结构，当其状态的变化，只有个别领域或填充改性。如果一个简单的实现了，只有一个可达状态可以保存，和ARP缓存表项期满后删除。Linux的方法是很多的优化，但如果你绞尽脑汁为这些优化这是一个悲剧。
如何保持三Linux的老化状态
在ARP Linux状态机的实现中，是最复杂的状态，在这个状态下ARP缓存表面临生死选择，选择是本地包，如果本地包使用陈旧的ARP缓存表发送，那么它将提前到延迟状态机状态。如果垃圾收集定时器过期没有使用邻居，那么有可能删除这个条目，删除结束吗因此，看看有没有其他的路径来使用它，关键是查看路由缓存，虽然路由缓存是第三层中的一个概念，但是保留了ARP缓存表下的路由，从这个意义上说，Linux路由缓存是一个转发表而不是路由表。
如果外部使用这个表，然后ARP状态机的进入延迟状态，延迟状态，只要当地的确认到达（当地接收数据包从最后一跳邻居），Linux将不会发送ARP请求，但是如果一直没有地方确认，然后Linux将实际的ARP请求，进入探头的状态。它可以从陈旧的状态，所有的状态只是一种优化措施，对陈旧的ARP缓存的状态是一个缓存，如果Linux是过期的可达状态的ARP缓存条目被删除，语义是相同的，但是认识和理解会更简单！
再次，可达过期为陈旧的状态而不是直接删除，以保护邻近结构，内存和CPU利用率的优化，其实在ARP缓存条目陈旧的状态是不可用的，使它可用，或在当地的延迟状态如定时器确定到期日，TCP收到一个包裹，或延迟状态由于进入探头状态后ARP请求回答。否则，它将被删除。
四、linux ARP缓存实现点
博客中的源代码分析是儿时的记忆，现在它不再是页面的浪费，只要你知道Linux在执行ARP时所维护的几个定时器的要点就可以了。
1、可达状态定时器
每当ARP响应到达时，就启动计时器，或者能够证明ARP表项所表示的邻居是真正可到达的。在配置时间到期时，相应的ARP缓存表项将转换到下一个状态。
2。垃圾收集定时器
定时计时器开始，下一次是什么原因，是基于对base_reachable_time配置来确定，具体请看下面的代码：
复制代码代码如下所示：
静态neigh_periodic_timer（unsigned long Arg）
{
…
如果（time_after（现在，TBL -> last_rand + 300 *赫兹））{ / /内核每5分钟再次配置
结构neigh_parms * P；
TBL -> last_rand =现在；
为（P = TBL ->参数；P；P = P - >下）
P > reachable_time =
neigh_rand_reach_time（P＞base_reachable_time）；
}
…
循环所有哈希桶 / / 2个base_reachable_time蜱。
* ARP超时范围从1 / 2到3 / 2 base_reachable_time
* base_reachable_time。
* /
过期= TBL -> parms.base_reachable_time > > 1；
/ =到期（TBL -> hash_mask + 1）；
如果（！过期）
到期= 1；
下一次当由于 / /完全基于base_reachable_time）；
mod_timer（TBL -> gc_timer，现在+过期）；
…
}
静态neigh_periodic_timer（unsigned long Arg）
{
…
如果（time_after（现在，TBL -> last_rand + 300 *赫兹））{ / /内核每5分钟再次配置
结构neigh_parms * P；
TBL -> last_rand =现在；
为（P = TBL ->参数；P；P = P - >下）
P > reachable_time =
neigh_rand_reach_time（P＞base_reachable_time）；
}
…
循环所有哈希桶 / / 2个base_reachable_time蜱。
* ARP超时范围从1 / 2到3 / 2 base_reachable_time
* base_reachable_time。
* /
过期= TBL -> parms.base_reachable_time > > 1；
/ =到期（TBL -> hash_mask + 1）；
如果（！过期）
到期= 1；
下一次当由于 / /完全基于base_reachable_time）；
mod_timer（TBL -> gc_timer，现在+过期）；
…
}
时间一到，该neigh_periodic_timer回调函数执行以下逻辑，即省略部分以上。
复制代码代码如下所示：
如果（atomic_read（n＞refcnt） / / N - >用= = 5月1日是由于地方机制和推进确认；
（状态= = nud_failed | | time_after（现在，N ->参数-> gc_staletime）{ n ->用+））
*下一步；
死亡= 1；
write_unlock（n＞锁）；
neigh_release（N）；
继续；
}
如果（atomic_read（n＞refcnt） / / N - >用= = 5月1日是由于地方机制和推进确认；
（状态= = nud_failed | | time_after（现在，N ->参数-> gc_staletime）{ n ->用+））
*下一步；
死亡= 1；
write_unlock（n＞锁）；
neigh_release（N）；
继续；
}
如果在实验中没有及时删除过期状态中的表项，请尝试执行以下命令：
{平}查看plaincopyprintip路由刷新缓存
IP路由刷新缓存，然后看看结果是所有IP嘶鸣。注意不要期望立即删除，因为垃圾收集计时器还没有过期，但我可以向您保证，缓存项将在很长一段时间后被删除。
五。第一个问题的解
当简单的基于VRRP热备份组启用，许多学生认为不需要重新绑定自己的MAC地址和虚拟IP地址进入主人的状态，但它从根本上是错误的，如果没有问题，说什么这是幸运的，因为每个路由器ARP超时时间，默认的配置是很短的，但我们不能依靠这个配置。请看下图：
如果有对ARP路由器缓存超时时间开关是1小时，所以在近一个小时，单向通信（假设数据不会在组主机不发送数据通过路由器，从地方；确认；毕竟，我不知道如果路由器不在操作上的路由器，Linux）的数据将继续原来的主人的方法，但原来的主人已经不再是一个虚拟的IP地址。
因此，为了使数据的行为不再依赖路由器的配置，需要手动绑定虚拟IP地址和MAC地址转换时掌握VRRP协议下。的arping是易于使用的Linux是：
{平}查看plaincopyprintarping我ethX的1.1.1.1 B C 1
我的arping ethX 1.1.1.1 B C 1作为一个结果，1.1.1.1的IP地址的主机的IP地址为255.255.255.255 ARP请求广播到整个网络，路由器运行Linux，路由器收到ARP请求根据源IP地址将更新其本地ARP缓存表（如果有）。然而，修正结果的状态是陈旧的，这仅仅是ARP协议的规定，具体体现在代码的功能上arp_process：
复制代码代码如下所示：
如果（ARP -> ar_op！= htons（arpop_reply）| | skb -> pkt_type！= packet_host）
状态= nud_stale；
neigh_update（n，沙，状态，覆盖neigh_update_f_override：0）；
如果（ARP -> ar_op！= htons（arpop_reply）| | skb -> pkt_type！= packet_host）
状态= nud_stale；
neigh_update（n，沙，状态，覆盖neigh_update_f_override：0）；
可以看出，只有当实际外包的下一跳是1.1.1.1，它会通过确认当地或发送ARP请求机制的方式将地图对应的MAC地址的可达状态。
修正：在阅读简单的源代码，这种担心是多余的，毕竟，简单的已经很成熟了，不应该犯这样的错误的简单的，在主开关的主人，会主动发送免费ARP在简单的代码：
复制代码代码如下所示：
vrrp_send_update（vrrp_rt * VRRP，ip_address * IP地址，int idx）
{
字符*；
焦addr_str { 41 }；
如果（！ip_is6（IP地址））{
味精=无偿Arps ；
inet_ntop（af_inet，IP地址-> u.sin.sin_addr，addr_str，41）；
send_gratuitous_arp（IP地址）；
{人}
未经请求的邻居广告；
inet_ntop（af_inet6，IP地址-> u.sin6_addr，addr_str，41）；
ndisc_send_unsolicited_na（IP地址）；
}
如果（0 IDX调试= = 32）{
log_message（log_info，vrrp_instance（%s）发送%s %s %s
VRRP -> iName，味精，if_name（IP地址-> IFP），addr_str）；
}
}
vrrp_send_update（vrrp_rt * VRRP，ip_address * IP地址，int idx）
{
字符*；
焦addr_str { 41 }；
如果（！ip_is6（IP地址））{
味精=无偿Arps ；
inet_ntop（af_inet，IP地址-> u.sin.sin_addr，addr_str，41）；
send_gratuitous_arp（IP地址）；
{人}
未经请求的邻居广告；
inet_ntop（af_inet6，IP地址-> u.sin6_addr，addr_str，41）；
ndisc_send_unsolicited_na（IP地址）；
}
如果（0 IDX调试= = 32）{
log_message（log_info，vrrp_instance（%s）发送%s %s %s
VRRP -> iName，味精，if_name（IP地址-> IFP），addr_str）；
}
}
六。第二题的解法
那么，如何在Linux上设置ARP缓存的老化时间呢
我们看到一些文件 /过程/系统/网络/网络/马嘶/ ethX目录下，这是老化时间的ARP缓存事实上，直接点是base_reachable_time文件。其他的只是优化措施的行为。例如，文件记录的gc_stale_time 缓存ARP缓存表；生存时间，时间只是一个缓存的时间，生存时间，如果你需要使用的邻居，然后直接用表格记录数据的ARP请求或内容可以得到；确认的可达状态后，直接，但不是由路由搜索，搜索了ARP ARP ARP，邻居邻居解析这种缓慢的方式。
默认情况下，可达超时是30秒，超过30秒，ARP缓存表将变为陈旧，这时，您可以想到表已经到期，只有Linux的实现没有删除它。gc_stale_time时间后，被删除的项目。ARP进入到达后，垃圾收集器负责实施gc_stale_time；后，被删除表；这件事，下一次定时器到期时间是根据base_reachable_time计算，这是neigh_periodic_timer：
复制代码代码如下所示：
如果（time_after（现在，TBL -> last_rand + 300 *赫兹））{
结构neigh_parms * P；
TBL -> last_rand =现在；
为（P = TBL ->参数；P；P = P - >下）
用计划很重要，要防止共振行为；ARP分析风暴引发的
P > reachable_time = neigh_rand_reach_time（P＞base_reachable_time）；
}
…
过期= TBL -> parms.base_reachable_time > > 1；
/ =到期（TBL -> hash_mask + 1）；
如果（！过期）
到期= 1；
mod_timer（TBL -> gc_timer，现在+过期）；
如果（time_after（现在，TBL -> last_rand + 300 *赫兹））{
结构neigh_parms * P；
TBL -> last_rand =现在；
为（P = TBL ->参数；P；P = P - >下）
用计划很重要，要防止共振行为；ARP分析风暴引发的
P > reachable_time = neigh_rand_reach_time（P＞base_reachable_time）；
}
…
过期= TBL -> parms.base_reachable_time > > 1；
/ =到期（TBL -> hash_mask + 1）；
如果（！过期）
到期= 1；
mod_timer（TBL -> gc_timer，现在+过期）；
多好的地方啊！正确的话，我们可以通过查看代码注释来理解这一点，好的人会写注释。为了清晰的实验，我们设计了以下两个场景：
1。使用iptables禁止所有本地接收，从而屏蔽ARP局部确认，使用sysctl设置base_reachable_time 5秒和5秒gc_stale_time。
2、关闭iptables的封禁政策，使用TCP下载到外部网络的一个额外的大文件，或继续使用短连接，base_reachable_time sysctl设置为5秒，5秒，gc_stale_time。
在两种情况下默认网关ping局域网使用ping命令，然后迅速下降的Ctrl-C平，IP又显示所有ARP可以看到一个默认网关，但是在1个场景，约5秒后将ARP过时不再变化，然后平。首先，延迟到探针台，然后到达，5秒再次变得陈旧，而在2幕，为到达和延迟ARP表，说明ARP协议状态机在Linux。所以，在方案1中，不会被删除，很长一段时间，当表项会变得陈旧实际上，这是因为有一个路由缓存项使用它，当删除路由缓存时，ARP表项很快被删除。
七。总结
1。在Linux如果你要设置你的ARP缓存老化时间，然后sysctl - W网。IPv4。嘶叫。ethX = Y只能设置如果其他影响性能，在Linux，其老化的ARP缓存的过期状态为准，而不是列表项被删除的标准，陈旧的缓存和缓存；
2。永远记住，在一个IP地址换到另一台网络设备，尽快免费Linux ARP广播，你可以用arping恶作剧。
