NAZWA¶

arp - moduł ARP jądra Linuksa

OPIS¶

Ten moduł protokołu w jądrze zawiera implementację protokołu rozpoznawania adresów (ang. Address Resolution Protocol) zdefiniowanego w RFC 826. Służy on do przekształcania adresów sprzętowych warstwy 2 na adresy protokołu IPv4 w sieciach o bezpośrednim połączeniu. Normalnie użytkownik nie korzysta bezpośrednio z tego modułu, za wyjątkiem konfigurowania go; służy on innym protokołom w jądrze.

Proces użytkownika może odbierać pakiety ARP za pomocą gniazd packet(7). Istnieje także mechanizm zarządzania pamięcią podręczną ARP w przestrzeni użytkownika za pomocą gniazd netlink(7). Tabelą ARP można również zarządzać za pomocą ioctl(2) lub dowolnego gniazda PF_INET.

Moduł ARP zarządza pamięcią podręczną odwzorowań pomiędzy adresami sprzętowymi i adresami protokołu. Pamięć podręczna ma ograniczony rozmiar, więc stare i rzadko używane wpisy są usuwane. Wpisy oznaczone jako trwałe nie są nigdy usuwane podczas procesu czyszczenia. Można manipulować bezpośrednio tą pamięcią podręczną za pomocą kontrolek wejścia/wyjścia (ang. ioctls) a jej zachowanie można dostrajać za pomocą zdefiniowanych poniżej kontrolek systemowych (ang. sysctls).

Gdy dla istniejącego odwzorowania nie ma pozytywnych odpowiedzi, po pewnym czasie (patrz kontrolki systemowe poniżej) wpis w pamięci podręcznej dla danego adresu jest uważany za przestarzały. Pozytywna odpowiedź może zostać odebrana od wyższej warstwy; na przykład jako pozytywne potwierdzenie TCP. Inne protokoły mogą sygnalizować postępy w połączeniu za pomocą znacznika MSG_CONFIRM w sendmsg(2). Gdy nie ma postępów w połączeniu ARP próbuje próbkować ponownie. Najpierw próbuje odpytać o zaktualizowany adres MAC app_solicit razy lokalnego demona arp. Gdy to się nie powiedzie, a stary adres jest znany, to dokonywane jest ucast_solicit razy próbkowanie pojedyncze. Gdy to się również nie powiedzie, wysyłane jest w sieć nowe zapytanie rozgłoszeniowe ARP. Zapytania są wysyłane jedynie wtedy, gdy w kolejce do wysłania czekają jakieś dane.

Linux automatycznie dodaje nietrwałe wpisy proxy arp po otrzymaniu zapytania dotyczącego adresu, dla którego są przekazywne pakiety, o ile dla interfejsu odbierającego dany pakiet włączono proxy arp. Gdy dla danego celu ustawiona jest droga odrzucająca pakiety (ang. reject route), wpis proxy arp nie jest dodawany.

IOCTL¶

Dla wszystkich gniazd PF_INET dostępne są trzy kontrolki wejścia/wyjścia. Pobierają one jako parametr wskaźnik do struktury struct arpreq.

struct arpreq
{
	struct sockaddr	arp_pa;	/* adres protokołu */
	struct sockaddr	arp_ha;	/* adres sprzętowy */
	int	arp_flags;	/* znaczniki */
	struct sockaddr	arp_netmask;	/* maska sieci dla adresu protokołu */
	char	arp_dev[16];
};

SIOCSARP, SIOCDARP i SIOCGARP odpowiednio ustawiają, usuwają i pobierają odwzorowanie ARP. Ustawianie i usuwanie odwzorowań ARP jest operacją uprzywilejowaną i może zostać wykonane jedynie przez proces z ustawionym znacznikiem CAP_NET_ADMIN lub posiadający efektywny UID równy 0.

arp_pa musi być gniazdem AF_INET a arp_ha musi być tego samego typu, co urządzenie podane w arp_dev. arp_dev jest zakończonym znakiem NUL łańcuchem stanowiącym nazwę urządzenia.

Gdy ustawiony jest znacznik ATF_NETMASK, to arp_netmask powinno być prawidłowe. Linux 2.2 nie wspiera wpisów proxy ARP dla sieci, więc należy to ustawic na 0xffffffff lub 0, aby usunąć istniejący wpis arp. ATF_USETRAILERS jest przestarzałe i nie powinno być używane.

SYSCTL¶

ARP supports a sysctl interface to configure parameters on a global or per-interface basis. The sysctls can be accessed by reading or writing the /proc/sys/net/ipv4/neigh/*/* files or with the sysctl(2) interface. Each interface in the system has its own directory in /proc/sys/net/ipv4/neigh/. The setting in the `default' directory is used for all newly created devices. Unless otherwise specified time related sysctls are specified in seconds.

anycast_delay

The maximum number of jiffies to delay before replying to a IPv6 neighbour solicitation message. Anycast support is not yet implemented. Defaults to 1 second.

app_solicit

The maximum number of probes to send to the user space ARP daemon via netlink before dropping back to multicast probes (see mcast_solicit). Defaults to 0.

base_reachable_time

Once a neighbour has been found, the entry is considered to be valid for at least a random value between base_reachable_time/2 and 3*base_reachable_time/2. An entry's validity will be extended if it receives positive feedback from higher level protocols. Defaults to 30 seconds.

delay_first_probe_time

Delay before first probe after it has been decided that a neighbour is stale. Defaults to 5 seconds.

gc_interval

How frequently the garbage collector for neighbour entries should attempt to run. Defaults to 30 seconds.

gc_stale_time

Determines how often to check for stale neighbour entries. When a neighbour entry is considered stale it is resolved again before sending data to it. Defaults to 60 seconds.

gc_thresh1

The minimum number of entries to keep in the ARP cache. The garbage collector will not run if there are fewer than this number of entries in the cache. Defaults to 128.

gc_thresh2

The soft maximum number of entries to keep in the ARP cache. The garbage collector will allow the number of entries to exceed this for 5 seconds before collection will be performed. Defaults to 512.

gc_thresh3

The hard maximum number of entries to keep in the ARP cache. The garbage collector will always run if there are more than this number of entries in the cache. Defaults to 1024.

locktime

The minimum number of jiffies to keep an ARP entry in the cache. This prevents ARP cache thrashing if there is more than one potential mapping (generally due to network misconfiguration). Defaults to 1 second.

mcast_solicit

The maximum number of attempts to resolve an address by multicast/broadcast before marking the entry as unreachable. Defaults to 3.

proxy_delay

When an ARP request for a known proxy-ARP address is received, delay up to proxy_delay jiffies before replying. This is used to prevent network flooding in some cases. Defaults to 0.8 seconds.

proxy_qlen

The maximum number of packets which may be queued to proxy-ARP addresses. Defaults to 64.

retrans_time

The number of jiffies to delay before retransmitting a request. Defaults to 1 second.

ucast_solicit

The maximum number of attempts to send unicast probes before asking the ARP daemon (see app_solicit). Defaults to 3.

unres_qlen

The maximum number of packets which may be queued for each unresolved address by other network layers. Defaults to 3.

BŁĘDY¶

Niektóre ustawienia timera są podawane w jednostkach jiffy, które są zależne od architektury. Dla architektury Alpha jiffy to 1/1024 sekundy, na większości pozostałych architektur jest to 1/100s.

Nie ma możliwości zasygnalizowania postępów w połączeniu z przestrzeni użytkownika. Oznacza to, że protokoły połączeniowe zaimplementowane w przestrzeni użytkownika będą generować nadmierny ruch ARP, gdyż ndisc będzie dokonywał regularnego próbkowania adresów MAC. Ten sam problem dotyczy niektórych protokołów jądra (np. NFS-u po UDP).

Ta strona podręcznika miesza ze sobą funkcje charakterystyczne dla IPv4 z funkcjami wspólnymi dla IPv4 i IPv6.

WERSJE¶

W Linuksie 2.0 zmieniono struct arpreq dodając pole arp_dev oraz jednocześnie zmieniono numery kontrolek wejścia/wyjścia. W Linuksie 2.2 porzucono wsparcie dla starych kontrolek wejścia/wyjścia.

W Linuksie 2.2 porzucono wsparcie dla wpisów proxy arp dla sieci (maska sieci inna niż 0xffffffff). Zostało ono zastąpione przez automatyczną konfigurację proxy arp w jądrze dla wszystkich hostów osiągalnych na innych interfejsach (gdy dla danego interfejsu włączone są przekazywanie pakietów i proxy arp).

Kontrolki systemowe neigh/* nie istniały w Linuksie przed wersją 2.2.

ZOBACZ TAKŻE¶

ip(7)

RFC826 dla opisu ARP.
RFC2461 dla opisu znajdywania sąsiadów w IPv6 oraz podstawowych stosowanych w tym celu algorytmów.

ARP IPv4 w Linuksie 2.2+ korzysta z algorytmów IPv6, gdy jest to możliwe.