链路层地址（ARP/Neighbor）相关信息¶

@2014-03-13 新版功能: 创建

Linux 下查看 ARP 相关信息的命令为：

# arp -an
? (10.0.0.2) at 00:05:b7:09:4f:29 [ether] on eth0
? (10.0.0.8) at <incomplete> on eth0

如果希望查看更详细的数据或者查看 IPv6 相关的信息则需要使用 ip 命令：

# ip -s neighbor show
fe80::3a22:d6ff:feb5:30c7 dev eth0 lladdr 38:22:d6:b5:30:c7 router used 1127/1127/1110 probes 1 STALE
10.0.0.203 dev eth0 lladdr 00:1e:4f:ea:f2:2e ref 1 used 15/14/15 probes 4 REACHABLE

该命令的输出形式如下：

[ipv4/ipv6] [dev eth0] [lladdr xx:xx:xx:xx:xx:xx] [router] [proxy] [ref x] [used USED/CONFIRMED/UPDATED] [probes x] [INCOMPLETE | REACHABLE | STALE | DELAY | PROBE | FAILED | NOARP | PERMANENT]

各字段分别解释如下：

[ipv4/ipv6] 相应的 IP 地址
[dev eth0] 该地址对应的网络接口
[lladdr xx:xx:xx:xx:xx:xx] 链路层地址
[router]
[proxy]
[ref x] 引用计数
[used USED/CONFIRMED/UPDATED] 该地址的（使用/确认/更新，即当前状态维持）的时间
[probes x] 探测次数
[INCOMPLETE | REACHABLE | STALE | DELAY | PROBE | FAILED | NOARP | PERMANENT] 当前状态

各个状态的意义如下：

INCOMPLETE 链路地址探测之中，但还未完成
REACHABLE 链路地址可达，该状态的维持时间参考 base_reachable_time， base_reachable_time_ms
STALE 链路地址缓存失效，但并不意味不可达
DELAY 探测开始之间的延迟，参考 delay_first_probe_time
PROBE 链路地址探测之中
FAILED 链路地址不可用（被删除）
NOARP
PERMANENT

Linux 下 ARP 相关的可控参数请参考 arp(7)，如 gc （garbage collector）的相关配置。

ARP 的一些状态变化的过程如下：

主机发送 ARP 查询

17:33:36.758857 ARP, Request who-has 10.2.0.3 tell 10.2.11.2, length 28

收到目标机器回应后 ARP 状态变为 REACHABLE

17:33:36.759059 ARP, Reply 10.2.0.3 is-at 00:1d:09:2b:07:dd, length 46

# ip -s neigh show 10.2.0.3
10.2.0.3 dev eth0 lladdr 00:1d:09:2b:07:dd used 1/0/1 probes 4 REACHABLE

在和目标机器没有数据通讯的状态持续时间在 base_reachable_time/2 和 3*base_reachable_time/2 之间（参考 neigh_rand_reach_time of net/core/neighbour.c），状态会由 REACHABLE 转变为 STALE，即缓存超时。如果和目标机器持续有数据传输， ARP 状态可能维持在 REACHABLE。
在收到该目标机器的 unsolicited (gratutious) ARP 回应时，ARP 的状态也会有所更新，如由 FAILED 变为 STALE。使用如下命令发送 unsolicited ARP 回应包。
```
# arping -c 4 -A -I eth0 10.2.0.3
ARPING 10.2.0.3 from 10.2.0.3 eth0
Sent 4 probes (4 broadcast(s))
Received 0 response(s)
```
在 ARP 表项过多时，内核会根据 gc_interval/gc_stale_time/gc_thresh1/gc_thresh2/gc_thresh3 的值来决定何时以及以何种策略来执行 gc 动作。