众所周知，ARP 是一个链路层的地址解析协议，它以IP地址为键值，查询保有该IP地址主机的MAC地址。但是 ARP 协议的规范只是阐述了地址解析的细节，并没有规定协议栈的实现如何去维护ARP缓存，所以抽空搭建了环境，测试了下 ARP 缓存更新的一些机制。

Linux ARP 相关配置：/proc/sys/net/ipv4/neigh/ethX

状态机

状态机

更新机制

更新机制

QA

  • 为什么 stale 状态之后很久都不会被删除？
    其实这是因为还有路由缓存项在使用它，此时删除路由缓存之后，arp表项很快被删除。

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    ip route flush cache

  • 为什么 request 可以更新缓存？ replay 却有限制？
    （猜测未证实）”本地确认“机制不仅在 delay 状态有效，reachable 也有用，但需要注意的是 delay 状态是由于引用将状态由 stale 推进至 delay，虽然 reachable 不会改变状态，但单边的 replay 不存在本地引用的过程。笔者认为，add 的前提条件是本地确认和引用，update 的条件是本地确认，replay 虽然达成本地确认的条件，但由于 lock 或其它未知原因，只能暂时刷新。

  • 不同 replay，为什么 windows 优选后者，linux 优选前者？
    优选后者符合逻辑，Linux 存在锁定时间（cat /proc/sys/net/ipv4/neigh/eth0/locktime），但强制多次会暂时更新，且无论是否锁定时间已过，都只是暂时更新，停止 replay 会恢复。原因暂不明。