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       arp - Linux的ARP核心模块

描述

       这个核心协议模块实现RFC826中定义的           Address          Resolution          Protocol
       [译注:即TCP/IP的第三层到第一层的地址转换协议],  用于在直接相连的网络中换第二层硬件地址和
       Ipv4 协议地址之间的转换。 用户除非想对其进行配置,否则一般不会直接操作这个模块。

       实际上,它提供对核心中其它协议的服务。

       用户进程可以使用  packet(7) 的 sockets,收到 ARP 包(译注:一译分组)。 还有一种机制是使用
       netlink(7) sockets,在用户空间管理 ARP  缓存的机制。  我们也可以通过  ioctl  (2)  控制任意
       PF_INET socket上的 ARP 表

       ARP                     模块维护一个硬件地址到协议地址映射的缓存。这个缓存有大小限制,所以
       不常用的和旧的记录(Entry)将被垃圾收集器清除(garbage-collected),
       垃圾收集器永远不能删除标为永久的记录。我们可以使用ioctls直接操纵缓冲,
       并且其性状可以用下面定义的 sysctl 调节。

       如果在限定的时间(见下面的sysctl)内,一条现存映射没有肯定反馈时,
       则认为相邻层的缓存记录失效。          为了再次向目标发送数据,ARP将首先试着询问本地arp进程
       app_solicit                   次,获取更新了的                   MAC(介质访问控制)地址。
       如果失败,并且旧的MAC地址是已知的,则发送         ucast_solicit        次的        unicast
       probe。如果仍然失败,则将向网络广播一个新的ARP请求,此时要 有待发送数据的队列

       如果 Linux 接到一个地址请求,而且该地址指向 Linux 转发的地址, 并且接收接口打开了代理  arp
       时,Linux 将自动添加一条非永久的 代理 arp 记录;如果存在拒绝到目标的路由,则不添加代理 arp
       记录。

IOCTLS

       有三个  ioctl  可以用于所有  PF_INET   的   sockets   中。它们以一个指向   struct   arpreq
       的指针作为它们的参数。

       struct arpreq
       {
       struct sockaddr arp_pa; /* 协议地址(protocol address)*/
       struct sockaddr arp_ha; /* 硬件地址(hardware address) */
       int arp_flags; /* 标志(flags) */
       struct sockaddr arp_netmask;
       /* 协议地址的网络掩码(netmask of protocol address)*/
       char arp_dev[16];
       };

       SIOCSARP,   SIOCDARPSIOCGARP   可分贝设置、删除和获取   ARP  映射。设置和删除  ARP
       映射是特许操作, 只有拥有 CAP_NET_ADMIN 权限的进程或有效UID为0的进程可以执行。

       arp_pa  必须是  AF_INET  socket,并且  arp_ha  必须有和  arp_dev.   指定的设备相同的类型。
       arp_dev 是个以null结束的设备名字符串。

       ┌───────────────────────────────────────────────────┐
       │                    arp_flags                      │
       ├────────────────┬──────────────────────────────────┤
       │标志(flag)      │ 含义(meaning)                    │
       ├────────────────┼──────────────────────────────────┤
       │ATF_COM         │ 查找完成(Lookup complete)        │
       ├────────────────┼──────────────────────────────────┤
       │ATF_PERM        │ 永久记录(Permanent entry)        │
       ├────────────────┼──────────────────────────────────┤
       │ATF_PUBL        │ 张贴记录(Publish entry)          │
       ├────────────────┼──────────────────────────────────┤
       │ATF_USETRAILERS │ 要求使用后缀(Trailers requested) │
       ├────────────────┼──────────────────────────────────┤
       │ATF_NETMASK     │ 使用网络掩码(Use a netmask)      │
       ├────────────────┼──────────────────────────────────┤
       │ATF_DONTPUB     │ 不回复(Don't answer)             │
       └────────────────┴──────────────────────────────────┘

       如果设置了  ATF_NETMASK  标志,那么  arp_netmask  必须有效。  Linux 2.2 不支持代理网络 ARP
       记录,因此,要设成0xffffffff或者0,  以删除现存代理arp记录。这里不使用   现存代理arp记录。
       ATF_USETRAILERS 已经过时了,不应该继续使用。

SYSCTLS

       ARP   支持一个   sysctl   接口,可以用以配置全局参数或逐个网络接口地进行配制。  该  sysctl
       可以通过           /proc/sys/net/ipv4/neigh/*/*           文件或者使用           sysctl(2)
       接口来访问。系统中每个接口都在                                  /proc/sys/net/ipv4/neigh/.
       中有自己的目录。`default'目录中的设置用于所有新建的设备。                           sysctl
       相关的时间是以秒为单位,除非特别声明过.

       anycast_delay
              对 IPv6 相邻请求信息的回复的最大延迟时间; 目前还不支持 anycast。缺省值为1秒。

       app_solicit
              这是在使用多路广播探测(multicast                                         probe)前,
              经过网络连接送到用户间隙ARP端口监控程序的探测(probe)  最大数目(见   mcast_solicit
              )。 缺省值为0。

       base_reachable_time
              一旦发现相邻记录,至少在一段介于     base_reachable_time/2和3*base_reachable_time/2
              之间的随机时间内,该记录是有效的。如果收到上层协议的肯定反馈,
              那么记录的有效期将延长。 缺省值是30秒。

       delay_first_probe_time
              发现某个相邻层记录无效(stale)后,发出第一个探测要等待的时间。 缺省值是5秒。

       gc_interval
              收集相邻层记录的无用记录的垃圾收集程序的运行周期,缺省为30秒。

       gc_stale_time
              决定检查一次相邻层记录的有效性的周期。
              当相邻层记录失效时,将在给它发送数据前,再解析一次。 缺省值是60秒。

       gc_thresh1
              存在于ARP高速缓存中的最少层数,如果少于这个数, 垃圾收集器将不会运行。缺省值是128。

       gc_thresh2
              保存在                      ARP                      高速缓存中的最多的记录软限制。
              垃圾收集器在开始收集前,允许记录数超过这个数字 5 秒。 缺省值是 512。

       gc_thresh3
              保存在      ARP     高速缓存中的最多记录的硬限制,     一旦高速缓存中的数目高于此,
              垃圾收集器将马上运行。缺省值是1024。

       locktime
              ARP 记录保存在高速缓存内的最短时间(jiffy数),  以防止存在多个可能的映射(potential
              mapping)时,  ARP  高速缓存系统的颠簸 (经常是由于网络的错误配置而引起)。 缺省值是 1
              秒。

       mcast_solicit
              在把记录标记为不可抵达的之前,
              用多路广播/广播(multicast/broadcast)方式解析地址的最大次数。 缺省值是3。

       proxy_delay
              当接收到有一个请求已知的代理    ARP    地址的   ARP   请求时,   在回应前可以延迟的
              jiffy(时间单位,见BUG)数目。 这样,以防止网络风暴。缺省值是0.8秒。

       proxy_qlen
              能放入代理 ARP 地址队列(proxy-ARP addresses)的数据包最大数目。缺省值是64。

       retrans_time
              重发一个请求前的等待 jiffy(时间单位,见BUG)的数目。缺省值是1秒。

       ucast_solicit
              询问ARP端口监控程序前,试图发送单探测(unicast  probe)的次数。  (见  app_solicit).
              缺省值是3秒。

       unres_qlen
              每个没有被其它网络层解析的地址,在队列中可存放包的最大数目。缺省值是3.

BUGS

       时钟设置的时间单位   jiffy,跟硬件体系有关。   在   Alpha   上,一个   jiffy   是   1/1024
       秒,而在其它机器上,是 1/100 秒。

       目前还没有办法从用户空间发送肯定反馈。 这意味着在用户空间实现的面向连接的协议 (connection
       oriented   protocols)将产生大量的   ARP   通讯。   因为ndisc将重新探测MAC地址。内核   NFS
       的实现也存在同样的问题。

       这个手册页主要讲 IPv4 规范并且共享 IPv4 和 IPv6 的功能.

版本

       Linux 2.0中的 struct arpreq, 添加了  arp_dev  ,同时  ioctl  数目也改变了。在  Linux  2.2
       中将不再支持旧的ioctl。

       在     Linux    2.2    中,取消了对网络代理    arp    记录(网络掩码不是0xffffffff)的支持。
       这个功能被内核设置的一个自动代理     arp     取代,这个自动代理      arp      用于所有位于
       其它接上的可到达的主机(如果该接口的转发和代理 arp 打开了)。

另见

       ip(7)

       RFC826 了解 ARP 描述.
       RFC2461 描述了IPv6使用的近邻查找以及基本算法

[中文版维护人]

       Alan Yao <Alan_Yao@163.net>

[中文版最新更新]

       2000/10/23

《中国linux论坛man手册页翻译计划》:

       http://cmpp.linuxforum.net