Linux 中 arp 表的老化机制

来源: cnblogs.com/lsgxeva 原文: 4.4KB, 落本地 (源: juejin.im/post/6844904166545080334)

核心问题

• 设备维护的 arp 表 与 内核 arp 表 需同步
• 设备 arp 模块需要"老化时间"功能, 这依靠 内核 arp 表老化
• 网络设备 → 上层 arp 模块 通过钩子通知变化

内核 arp 表维护机制

老化触发

1. 时间到期: arp 条目带 timeout (默认 60s, 可调 net.ipv4.neigh.default.gc_stale_time)
2. 主动探测: 内核定期发 ARP request 验证可达性
3. 新包更新: 收到新 ARP reply 时刷新时间戳

数据结构

struct neighbour {
    struct hh_cache  *hh;             // L2 头缓存
    struct net_device *dev;           // 关联网卡
    unsigned char     ha[ETH_ALEN];   // 硬件地址 (MAC)
    __u32             hash;           // 哈希桶
    atomic_t          refcnt;
    // ...
};

关键路径

arp_rcv() (收到 ARP 包)
  → arp_process()
    → NEIGH_EVENT_REACHABLE  /  NEIGH_EVENT_STALE
      → neigh_release() / neigh_refresh()

arp_timer() (定时器)
  → neigh_periodic_work() (gc_stale_time 到期)
    → neigh_invalidate() (标记 stale)
      → 下次访问 → 重新 resolve

调优点

场景	参数	说明
高频 arp 表更新环境	net.ipv4.neigh.default.base_reachable_time_ms	缩短到 30s
大量主机 (广播域大)	gc_thresh1/2/3	调大 GC 阈值
频繁 arp miss	unres_qlen_bytes	调大队列

关键 takeaway

arp 表老化 = 定时器 + 事件驱动 双轨. 调优本质是调整 gc_stale_time 和 GC 阈值适配网络规模.

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原文 4.4KB 较精简, 主参考 juejin 转载 含完整代码段 (neighbour 结构, neigh_ops 回调, gc 算法详解).