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。
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, SIOCDARP 和 SIOCGARP 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。
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.
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。
原文:https://www.cnblogs.com/fanweisheng/p/11076326.html