arping命令詳解

一、版本

arping命令是用於發送arp請求到相鄰主機的工具，arping使用arp數據包
arping有兩個版本，一個版本是Thomas Habets這個人寫的，這個版本有個好處是可以arping <MAC地址>，也就是說我們可以通過MAC地址得到IP。還有一個版本是Linux iputils suite的，這個版本就不能通過MAC地址，解析出IP地址了。

可以使用arping -V來查看自己系統的arping的版本

據觀察Redhat\CentOS使用的是Linux iputils suite版本的，debian使用的是Thomas Habets。

注意兩個版本的的arping使用的參數有很大的區別，所以要根據自己的arping版本去使用相應的參數。不看版本在網上抄的命令可能在自己的系統上無法執行。下面介紹Linux iputils suite版本的arping命令用法。

二、語法

Usage: arping [-fqbDUAV] [-c count] [-w timeout] [-I device] [-s source] destination

三、參數釋義

-A：與-U參數類似，但是使用的是ARP REPLY包而非ARP REQUEST包。
-b：發送以太網廣播幀，arping在開始時使用廣播地址，在收到回復后使用unicast單播地址。
-c：發送指定的count個ARP REQUEST包后停止。如果指定了-w參數，則會等待相同數量的ARP REPLY包，直到超時為止。
-D：重復地址探測模式，即，Duplicate address detection mode (DAD)，用來檢測有沒有IP地址沖突，如果沒有IP沖突則返回0。
-f：收到第一個響應包后退出。
-h：顯示幫助頁。
-I：用來發送ARP REQUEST包的網絡設備的名稱。
-q：quite模式，不顯示輸出。
-U：無理由的（強制的）ARP模式去更新別的主機上的ARP CACHE列表中的本機的信息，不需要響應。
-V：顯示arping的版本號。
-w：指定一個超時時間，單位為秒，arping在到達指定時間后退出，無論期間發送或接收了多少包。在這種情況下，arping在發送完指定的count（-c）個包后並不會停止，而是等待到超時或發送的count個包都進行了回應后才會退出。
-s：設置發送ARP包的IP資源地址，如果為空，則按如下方式處理：
    1、DAD模式（-D）設置為0.0.0.0；
    2、Unsolicited模式（-U）設置為目標地址；
    3、其它方式，從路由表計算。

四、實例

1、查看某個IP的MAC地址

有多個網卡可以用 -I 指定網卡接口

1 [root@CentOS7.9 ~]# arping -I enp5s0f0 192.168.52.1
2 ARPING 192.168.52.1 from 192.168.52.14 enp5s0f0
3 Unicast reply from 192.168.52.1 [00:00:5E:00:01:69] 3.024ms
4 Unicast reply from 192.168.52.1 [00:00:5E:00:01:69] 2.988ms
5 ^CSent 2 probes (1 broadcast(s))
6 Received 2 response(s)
7 [root@CentOS7.9 ~]#

2、查看某個IP的MAC地址，並指定count數量

-c 可以指定發送特定數量的ARP REQUEST包

1 [root@CentOS7.9 ~]# arping -c 2 -I enp5s0f0 192.168.52.1
2 ARPING 192.168.52.1 from 192.168.52.14 enp5s0f0
3 Unicast reply from 192.168.52.1 [00:00:5E:00:01:69] 3.394ms
4 Unicast reply from 192.168.52.1 [00:00:5E:00:01:69] 3.235ms
5 Sent 2 probes (1 broadcast(s))
6 Received 2 response(s)
7 [root@CentOS7.9 ~]#

3、探測重復地址

-D 可以探測是否有重復ip地址，測試發現-D似乎只有在同網段主機上才有用，在和被測ip不同網斷無效。

有重復地址即存在IP沖突則返回1

 [root@CentOS7.9 ~]# arping -c 1 -D -I enp5s0f0 192.168.52.18
 ARPING 192.168.52.18 from 0.0.0.0 enp5s0f0
 Unicast reply from 192.168.52.18 [A0:B3:CC:E5:8B:46] 4.741ms
 Sent 1 probes (1 broadcast(s))
 Received 1 response(s)

無重復地址則返回0

 [root@CentOS7.9 ~]# arping -c 1 -D -I enp5s0f0 192.168.52.18
 ARPING 192.168.52.18 from 0.0.0.0 enp5s0f0
 Sent 1 probes (1 broadcast(s))
 Received 0 response(s)
 [root@CentOS7.9 ~]#

4、更新鄰近主機arp緩存

每台主機都會在自己的 ARP 緩沖區中建立一個 ARP 列表，以表示 IP 地址和 MAC 地址之間的對應關系，二層的數據傳輸靠的就是MAC地址。不同廠商默認的ARP表老化時間也不一樣：思科是 5分鍾，華為是 20分鍾。ARP 表緩存老化時間過長有時可能會導致一些網絡問題，我們后面討論。先看下arp協議大致的工作原理。

ARP協議工作原理
　　ARP 協議包（ARP 報文）主要分為 ARP 請求包和 ARP 響應包。網絡中的主機可以通過這兩種報文獲取ip和MAC的對應關系或更新鄰近主機的arp表。

ARP請求包

某個主機需要發送報文時，首先檢查 ARP 列表中是否有對應 IP 地址的目的主機的 MAC 地址，如果有，則直接發送數據，如果沒有，就向本網段的所有主機發送 ARP 廣播數據包，該數據包包括的內容有：源主機 IP 地址，源主機 MAC 地址，目的主機的 IP 地址等。當本網絡的主機收到該 ARP 數據包時：
　（A）首先檢查數據包中的 IP 目標地址是否是自己的 IP 地址，如果不是，則忽略該數據包。
　（B）如果是，則首先從數據包中取出源主機的 IP 和 MAC 地址寫入到 ARP 列表中，如果已經存在，則覆蓋。然后將自己的 MAC 地址寫入 ARP 響應包中，單播給發送請求的主機，告訴源主機自己就是它想要找的 MAC地址。源主機收到 ARP 響應包后。將目的主機的 IP 和 MAC 地址寫入 ARP 列表，並利用此信息發送數據。如果源主機一直沒有收到 ARP 響應數據包，表示 ARP 查詢失敗。

ARP響應包
　　要更新鄰近主機關於自己的arp記錄可以發送ARP響應包文。如：某設備（網絡接口）新加入網絡或mac地址發生變化亦或接口發生重啟時，會發送免費ARP報文把自己IP地址與Mac地址的映射關系廣播給其他主機。網絡上的主機接收到免費ARP報文時，會更新自己的ARP緩沖區。將新的映射關系更新到自己的ARP表中。

ARP表老化時間造成的問題

在一些HA的場景會配置浮動ip，可能會出現浮動ip切到其他主機后網絡不通的問題，這很有可能是交換機ARP表沒有更新造成的，因為在ip切換的過程中也許沒有網絡接口狀態的變化觸發ARP表的更新，交換機或其他主機緩存的依然是老的數據。等到交換機ARP表老化時間到了再次更新arp表網絡就通了。顯然我們沒有那么多的時間，而且這樣HA的意義又何在呢？為了使交換機盡快更新ARP表，可以將交換機的ARP緩存清理掉，讓交換機自動學習一遍，但交換機不是每個系統管理員都能操作的。最方便的辦法是在服務器上發送ARP請求或響應報文，從而更新交換機和鄰近主機的ARP緩存，操作完成后網絡就通了。前面說了這么多，其實就是為了引出最后的ARP緩存導致網絡不通的問題和解決辦法，但如果對ARP工作的工作缺乏基本的了解，在出現類似故障時是很難想到問題所在的。如下兩台命令可以幫助更新APR緩存表：

在浮動ip所在的主機執行如下兩條命令中任意一個，192.168.52.18 為vip，enp5s0f0是vip需要綁定的網卡名

 arping -c 3 -U -I enp5s0f0 192.168.52.18
 arping -c 3 -A -I enp5s0f0 192.168.52.18