ARP协议详解之ARP动态与静态条目的生命周期

ARP动态条目的生命周期

动态条目随时间推移自动添加和删除。

• q  每个动态ARP缓存条目默认的生命周期是两分钟。当超过两分钟，该条目会被删掉。所以，生命周期也被称为超时值。
• q  延长规则：当ARP条目已存在，使用该条目后，将会重设超时值为两分钟。

【实例1-12】下面将验证动态条目的生命周期是两分钟。具体操作步骤如下所示：

（1）查看本机的ARP缓存表。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• No ARP Entries Found

输出的信息表示本节中没有任何ARP缓存条目。

（2）在本机上执行ping命令，通过ARP请求广播获取动态ARP条目。如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>ping 192.168.7.6
• Pinging 192.168.7.6 with 32 bytes of data:
• Reply from 192.168.7.6: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.7.6: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.7.6: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.7.6: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Ping statistics for 192.168.7.6:
• Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
• Approximate round trip times in milli-seconds:
• Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

执行以上命令后，将会产生接口地址为192.168.7.6的动态ARP缓存条目。

（3）查看ARP缓存表。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• Interface: 192.168.7.8 --- 0x2
• Internet Address      Physical Address      Type
• 192.168.7.6          50-e5-49-eb-46-8d     dynamic

从输出的信息中可以看到，本机中存在一条ARP缓存条目。

（4）过两分钟后，再次查看ARP缓存表。发现该条目已被删除。显示结果如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• No ARP Entries Found

从输出信息中，可以确定前面的动态ARP条目已被删除。

【实例1-13】下面将验证重复使用动态条目，条目会一直生效。具体操作步骤如下所示：

（1）查看本机的ARP缓存表。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• No ARP Entries Found

输出的信息表示本节中没有任何ARP缓存条目。

（2）在本机上执行ping命令，通过-t选项实现一直使用获取到的动态条目。如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>ping 192.168.6.100 -t
• Pinging 192.168.6.100 with 32 bytes of data:
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• Reply from 192.168.6.100: bytes=32 time<1ms TTL=64
• ......

执行以上命令后，将会产生接口地址为192.168.6.100的动态ARP缓存条目。

（3）查看ARP缓存表。如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• Interface: 192.168.7.8 --- 0x2
• Internet Address         Physical Address      Type
• 192.168.6.100          50-e5-49-eb-46-8d     dynamic

从输出的信息中，可以看到本机中有一条动态ARP条目。该主机的ARP条目缓存时间，可以通过抓包工具获取到。下面使用Wireshark过滤只显示ARP协议的数据包，如图1.20所示。

 

图1.20  动态条目重复使用

从该界面可以看到，捕获到的所有数据包中只有第9个数据帧是ARP广播请求包。这是因为在第一次通信时，不知道对方（192.168.6.100）的MAC地址。在后面捕获到的数据包中，没有出现过这样的广播包。这说明在该过程中，主机中的ARP条目没有发送变化。

ARP静态条目的生命周期

静态条目一直保留在ARP缓存中，意思是永久生效。但不同的操作系统中，静态条目的保存方式是不同的。例如，在Windows XP系统中，重新启动计算机后该条目失效。而在Windows 7中，即使重新启动计算机后，该静态条目仍然保存。下面通过几个实例依次验证各种操作系统对静态条目的处理方式。

【实例1-14】下面验证Windows XP的静态条目不保存情况。具体操作步骤如下所示：

（1）手动绑定接口为192.168.7.8的ARP条目。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -s 192.168.7.7 00-19-21-3f-c3-e5

执行以上命令后，没有任何输出信息。

（2）查看ARP缓存表。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• Interface: 192.168.7.8 --- 0x2
• Internet Address      Physical Address      Type
• 192.168.7.7          00-19-21-3f-c3-e5     static

从输出的信息中，可以看到接口为192.168.7.7的ARP缓存条目为static（静态）。

（3）重新启动计算机。启动后，再次查看ARP缓存表。如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• No ARP Entries Found

输出的信息表示没有找到ARP条目。

【实例1-15】下面验证Windows 7的静态条目保存。具体操作步骤如下所示：

（1）手动绑定接口为192.168.7.6的ARP条目。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -s 192.168.7.6 50-e5-49-eb-46-8d

执行以上命令后，没有任何输出信息。

（2）查看ARP缓存表。执行命令如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• Interface: 192.168.7.8 --- 0x2
• Internet Address      Physical Address      Type
• 192.168.7.6           50-e5-49-eb-46-8d     静态

从输出的信息中，可以看到接口为192.168.7.6的ARP缓存条目为静态。

（3）重新启动计算机。启动后，再次查看ARP缓存表。如下所示：

• C:\Documents and Settings\Administrator>arp -a
• Interface: 192.168.7.8 --- 0x2
• Internet Address      Physical Address      Type
• 192.168.7.6           50-e5-49-eb-46-8d    静态

从输出的信息中可以看到绑定的静态条目仍然存在。

【实例1-16】下面验证Linux的静态缓存是否保存。具体操作步骤如下所示：

（1）查看本机的ARP缓存表。执行命令如下所示：

• root@kali:~# arp -a
• localhost (192.168.5.5) at 00:0c:29:56:bd:21 [ether] on eth0

输出的信息，表示本机中有一条动态ARP缓存条目。

（2）将192.168.5.5的IP地址与MAC地址绑定。执行命令如下所示：

• root@kali:~# arp -s 192.168.5.5 00:0c:29:56:bd

执行以上命令后，接口为192.168.5.5的ARP条目将为静态。

（3）查看ARP缓存表。执行命令如下所示：

• root@kali:~# arp -a
• localhost (192.168.5.5) at 00:0c:29:56:bd:00 [ether] PERM on eth0

从输出的信息中可以看到查看到的ARP条目中，出现了一个PERM关键字。该关键字表示这条ARP条目为静态。

（4）重新启动计算机。启动后，再次查看ARP缓存表。执行命令如下所示：

• root@kali:~# arp -a

执行以上命令后，没有任何信息输出。这表示该静态条目，重新启动计算机后将被删除。