免费ARP

1. 免费ARP基本概念

　　免费ARP，也叫Gratutious ARP、无故ARP。这种ARP不同于一般的ARP请求，它的Sender IP和Target IP字段是相同的，相当于是请求自己的IP地址对应的MAC地址。

　　发送免费ARP的主机或者设备，往往并不希望收到一个ARP应答。因为若是收到了，说明网络上有人使用相同的IP，这会造成IP冲突。

　　免费ARP是一个广播ARP请求报文

2. 一个Gratutious ARP报文

　　从这个报文中可以看出，免费ARP是一个广播请求，且Serder IP和Target IP字段是相同的。

3. 哪些场景中可以出现免费ARP

　　主机/系统启动期间，进行网口/接口配置时产生；

　　网卡进行了某些配置变动，导致网口重新启动（如插拔网线，自动获取IP地址，手动更改IP地址、掩码、网关等参数）。在实际研究过程中，win10系统的电脑网线插拔时，能出现免费ARP请求报文，但是win7的电脑同样操作，我未抓到免费ARP；

　　路由器等设备定期更新免费ARP，以防止不法者进行ARP欺骗（只能一定程度上防止）

4. 免费ARP作用

　　4.1 验证IP是否冲突

　　一个主机可以这个免费ARP来确定同一个网络中，是否有其他设备使用了这个IP地址。若是发送者收到一个回答，表示网络中存在与自身IP同样的主机；若是没有收到应答，则表示本机所使用的IP与网络中其他主机并不冲突。

　　4.2 双机热备

　　很多系统采用双机热备机制，一个为主设备，一个为从设备，两者MAC地址不同（设为MAC1和MAC2），但是通过某种软件，让其对外的IP是相同的（设为IP）。正常情况下: 主设备正常工作，从设备空闲，网络中的客户机的ARP缓存条目为: MAC1--IP；但是当某个时刻主设备出故障，从设备就接管主设备的工作，且从设备立即广播免费ARP请求报文，让网络中的客户机及时更新ARP缓存表: MAC2--IP，这样客户机的业务不会收到影响

　　4.3 网关定期刷新

　　这个主要是用在网关设备（如路由器）上。网关定期发布免费ARP，告诉网内所有主机自己的IP--MAC对应关系，让网内主机定期收到这个免费ARP请求，进而重置ARP老化时间等

5. 总结

　　免费ARP是一个Sender IP和Target IP字段相同的广播请求报文，相当于请求自己IP地址对应的MAC地址，大部分时候发送者并不希望收到ARP回复。

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