man arp (7): moduł ARP jądra Linuksa

OPIS

Ten moduł protokołu w jądrze zawiera implementację protokołu rozpoznawania adresów (ang. Address Resolution Protocol) zdefiniowanego w RFC 826. Służy do przekształcania adresów sprzętowych warstwy 2 na adresy protokołu IPv4 w sieciach o bezpośrednim połączeniu. Normalnie użytkownik nie korzysta bezpośrednio z tego modułu, z 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 AF_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 opisanych poniżej interfejsów /proc.

Gdy dla istniejącego odwzorowania nie ma pozytywnych odpowiedzi, po pewnym czasie (patrz interfejsy /proc 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 przekazywane 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.

Kontrolki systemowe (ioctl)

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

struct arpreq {
    struct sockaddr arp_pa;      /* adres protokołu */
    struct sockaddr arp_ha;      /* addres sprzętowy */
    int             arp_flags;   /* znaczniki */
    struct sockaddr arp_netmask; /* maska sieciowa 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 adresem AF_INET, a arp_ha musi być tego samego typu, co urządzenie podane w arp_dev. arp_dev jest zakończonym znakiem NULL łańcuchem stanowiącym nazwę urządzenia.

arp_flags
znacznik	znaczenie
ATF_COM	Zapytanie zakończone
ATF_PERM	Wpis trwały
ATF_PUBL	Wpis publikacji
ATF_USETRAILERS	Zażądano danych końcowych
ATF_NETMASK	Używanie maski sieci
ATF_DONTPUB	Nie odpowiadać

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 ustawić na 0xffffffff lub 0, aby usunąć istniejący wpis ARP. ATF_USETRAILERS jest przestarzałe i nie powinno być używane.

Interfejsy /proc

ARP wspiera interfejsy /proc, pozwalające konfigurować parametry globalne lub lokalne - dla podanego interfejsu. Dostęp do tych interfejsów można uzyskać odczytując i zapisując pliki /proc/sys/net/ipv4/neigh/*/*. Każdy interfejs w systemie ma swój własny katalog w /proc/sys/net/ipv4/neigh/. Ustawienia w katalogu "default" są używane dla wszystkich nowo tworzonych urządzeń. Jeśli nie podano inaczej, wszystkie wartości interfejsów związanych z czasem są podawane w sekundach.

anycast_delay (od Linuksa 2.2): Maksymalna liczba jiffies oczekiwania przed odpowiedzeniem na komunikat zaproszenia sąsiada IPv6. Obsługa anycast nie jest jeszcze zaimplementowana. Domyślnie 1 sekunda.
app_solicit (od Linuksa 2.2): Maksymalna liczba prób wysyłania demonowi ARP przestrzeni użytkownika poprzez netlink przed przejściem do prób multicast (patrz mcast_solicit). Domyślnie 0.
base_reachable_time (od Linuksa 2.2): Kiedy tylko sąsiad zostanie znaleziony, wpis jest uważany za ważny przez co najmniej losową wartość czasu pomiędzy base_reachable_time/2 a 3*base_reachable_time/2. Ważność wpisu może być przedłużona, jeżeli otrzyma on takie wskazówki z protokołów wyższego poziomu. Domyślnie 30 sekund. Plik jest obecnie przestarzały, zamiast niego prosimy używać base_reachable_time_ms.
base_reachable_time_ms (od Linuksa 2.6.12): Tak jak base_reachable_time, ale czas jest wyrażany w milisekundach. Domyślną wartością jest 30000 milisekund.
delay_first_probe_time (od Linuksa 2.2): Oczekiwanie przed pierwszą próbą po tym, jak sąsiad został uznany za niedostępny. Domyślnie 5 sekund.
gc_interval (od Linuksa 2.2): Jak często powinien się uruchamiać proces oczyszczania śmieci z listy wpisów o sąsiadach. Domyślnie 30 sekund.
gc_stale_time (od Linuksa 2.2): Określa, jak często należy sprawdzać wpisy o niedostępnych sąsiadach. Kiedy sąsiad zostanie uznany za niedostępnego, jest on ponownie sprawdzany przed próbą wysłania danych do niego. Domyślnie 60 sekund.
gc_thresh1 (od Linuksa 2.2): Minimalna liczba wpisów przechowywanych w buforze ARP. Proces czyszczenia starych wpisów nie uruchomi się, jeżeli bufor zawiera mniej wpisów niż podana tutaj wartość. Domyślnie 128.
gc_thresh2 (od Linuksa 2.2): Miękka maksymalna liczba wpisów trzymanych w buforze ARP. Proces czyszczenia śmieci pozwoli przekroczyć tę liczbę wpisów na 5 sekund przed rozpoczęciem czyszczenia. Domyślnie 512.
gc_thresh3 (od Linuksa 2.2): Twarda maksymalna liczba wpisów przechowywanych w buforze ARP. Proces czyszczenia śmieci zawsze się uruchomi, jeśli bufor zawiera więcej wpisów niż wynosi ta liczba. Domyślnie 1024.
locktime (od Linuksa 2.2): Minimalna liczba jiffies, przez którą wpis ARP będzie przechowywany w buforze. Zabezpiecza to bufor ARP przed zabiciem, jeżeli jest więcej niż jedno możliwe mapowanie (z powodu złej konfiguracji sieci). Domyślnie 1 sekunda.
mcast_solicit (od Linuksa 2.2): Maksymalna liczba prób rozwiązywania adresu za pomocą multicast/broadcast przed zaznaczeniem wpisu jako niedostępny. Domyślnie 3.
proxy_delay (od Linuksa 2.2): Kiedy otrzymano żądanie ATP dla znanego adresu proxy-ARP, to poczekaj proxy_delay jiffies przed wysłaniem odpowiedzi. Jest to używane, aby zapobiec zalaniu sieci żądaniami w pewnych przypadkach. Domyślnie 0.8 sekundy.
proxy_qlen (od Linuksa 2.2): Maksymalna liczba pakietów, które mogą być zakolejkowane w adresie proxy-ARP. Wartość domyślna to 64.
retrans_time (od Linuksa 2.2): Liczba jiffies oczekiwania przed ponowną transmisją żądania. Domyślnie 1 sekunda. Plik jest obecnie przestarzały, zamiast niego prosimy używać retrans_time_ms.
retrans_time_ms (od Linuksa 2.6.12): Liczba milisekund oczekiwania przed ponowną transmisją żądania. Domyślnie 1000 milisekund.
ucast_solicit (od Linuksa 2.2): Maksymalna liczba prób wysłania żądań unicast przed zapytaniem demona ARP (patrz app_solicit). Domyślnie 3.
unres_qlen (od Linuksa 2.2): Maksymalna liczba pakietów, które mogą być kolejkowane przez inne warstwy sieci dla każdego nierozwiązanego adresu. Domyślnie 3.

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 komputerów osiągalnych na innych interfejsach (gdy dla danego interfejsu włączone są przekazywanie pakietów i proxy ARP).

Interfejsy neigh/* nie istniały w Linuksie przed wersją 2.2.

BŁĘDY

Niektóre ustawienia timera są podawane w jednostkach jiffy, które są zależne od architektury i wersji jądra; patrz także time(7).

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.

O STRONIE

Angielska wersja tej strony pochodzi z wydania 3.71 projektu Linux man-pages. Opis projektu, informacje dotyczące zgłaszania błędów, oraz najnowszą wersję oryginału można znaleźć pod adresem http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TŁUMACZENIE

Autorami polskiego tłumaczenia niniejszej strony podręcznika man są: Andrzej M. Krzysztofowicz (PTM) <[email protected]>, Robert Luberda <[email protected]> i Michał Kułach <[email protected]>.

Polskie tłumaczenie jest częścią projektu manpages-pl; uwagi, pomoc, zgłaszanie błędów na stronie http://sourceforge.net/projects/manpages-pl/. Jest zgodne z wersją 3.71 oryginału.