ARP(7)

NOMBRE
arp - Módulo ARP del núcleo de Linux.

DESCRIPCIÓN
Este módulo de protocolo del núcleo implementa el protocolo de resolución de direcciones (Address Resolution Protocol, ARP) definido en RFC 826. Se usa para convertir direcciones hardware de la Capa 2 a direcciones del protocolo IPv4 y viceversa, en redes conectadas directamente. El usuario normalmente no interactúa directamente con este módulo salvo para configurarlo. En cambio, proporciona un servicio para otros protocolos dentro del núcleo.

Un proceso de usuario puede recibir paquetes ARP usando conectores packet(7). También existe un mecanismo para gestionar la cache ARP en el espacio de usuario usando conectores netlink(7). La tabla ARP también se puede controlar aplicando la llamada ioctl (2) a cualquier conector PF_INET.

El módulo ARP mantiene una cache de asociaciones entre direcciones hardware y direcciones de protocolo. La cache tiene un tamaño limitado por lo que las entradas antiguas y menos frecuentemente usadas son elminadas por un recolector de basura. Las entradas marcadas como permanentes nunca son eliminadas por el recolector de basura. La caché se puede manipular directamente mediante ioctls y su comportamiento se puede ajustar mediante las sysctls definidas más abajo.

Una entrada de la cache de vecinos se considerará caduca cuando no exista una retroalimentación positiva después de algún tiempo para una asociación existente (vea las sysctls más abajo). La retroalimentación positiva puede ser obtenida de una capa superior; por ejemplo de una confirmación positiva (ACK) de TCP. Otros protocolos pueden señalizar la progresión del reenvío usando la opción MSG_CONFIRM en sendmsg(2). Cuando no hay progresión de reenvío ARP vuelve a intentarlo. Primero intenta consultar a un demonio arp local app_solicit veces. Si esto falla y se conoce la antigua dirección MAC, se envía un sondeo unidestino durante ucast_solicit veces. Si esto también falla, se realizará la difusión de una nueva petición ARP a la red. Las peticiones sólo se envían cuando hay datos encolados para ser enviados.

Linux automáticamente añadirá una entrada proxy arp no permanente cuando reciba una petición de una dirección a la que él reenvía y cuando el proxy arp esté activo en la interfaz receptora. Cuando existe una ruta de rechazo para un destino, no se añade ninguna entrada arp.

IOCTLS
Existen tres ioctls disponibles en todos los conectores PF_INET. Toman un puntero a una estructura struct arpreq como argumento.

struct arpreq
{
	struct sockaddr	arp_pa;	/* dirección del protocolo */
	struct sockaddr	arp_ha;	/* dirección hardware */
	int	arp_flags;	/* opciones */
	struct sockaddr	arp_netmask;	/* máscara de red de la dirección
			   de protocolo */
	char	arp_dev[16];
};

SIOCSARP, SIOCDARP y SIOCGARP establecen, borran u obtienen una asociación ARP, respectivamente. Establecer y borrar asociaciones ARP son operaciones privilegiadas y sólo pueden ser realizadas por un proceso con la capacidad CAP_NET_ADMIN o con un UID efectivo 0.

arp_pa debe ser un conector AF_INET y arp_ha debe tener el mismo tipo que el dispositivo que se especifica en arp_dev. arp_dev es una cadena terminada en cero que da el nombre de un dispositivo.

arp_flags
Bandera | Significado
ATF_COM | Búsqueda completa
ATF_PERM | Entrada permanente
ATF_PUBL | Publicar entrada
ATF_USETRAILERS | Son necesarios terminadores
ATF_NETMASK | Usar una máscara de red
ATF_DONTPUB | No responder

Si se activa la bandera ATF_NETMASK, arp_netmask debe ser válida. La versión 2.2 de Linux no soporta entradas de proxy arp de red, por lo que debería asignar a arp_netmask el valor 0xffffffff o 0 para eliminar una entrada proxy arp existente. La opción ATF_USETRAILERS está obsoleta y no debería usarse.

SYSCTLS
El módulo ARP soporta una interfaz sysctl para configurar parámetros globales o específicos de una interfaz. Se puede acceder a las sysctls leyendo o escribiendo los ficheros /proc/sys/net/ipv4/neigh/*/* o con la interfaz sysctl(2). Cada interfaz del sistema tiene su propio directorio en /proc/sys/net/ipv4/neigh/. La configuración del directorio `por defecto' se usa para todos los dispositivos recién creados. A menos que se indique otra cosa, las sysctls relacionadas con el tiempo se especifican en segundos.

anycast_delay
    Número máximo de unidades de tiempo (jiffies) a esperar antes de contestar a un mensaje IPv6 de solicitud de vecinos. El soporte "cualquier dirección" (anycast) todavía no está implementado. El valor por defecto es de 1 segundo.

app_solicit
    El número máximo de sondeos a enviar a un demonio ARP en el espacio de usuario mediante netlink antes de recurrir a sondeos multidestino (vea mcast_solicit). Por defecto es 0.

base_reachable_time
    Una vez que se ha encontrado un vecino, la entrada se considera válida durante, al menos, un valor aleatorio entre base_reachable_time/2 y 3*base_reachable_time/2. La validez de una entrada se ampliará si recibe retroalimentación positiva desde los protocolos de los niveles más altos. El valor por defecto es de 30 segundos.

delay_first_probe_time
    Tiempo de espera antes del primer sondeo después de que se haya decidido que un vecino está caduco. Por defecto es 5 segundos.

gc_interval
    Periodo con el que el recolector de basura para las entradas de vecinos debería intentar ejecutarse. Por defecto es de 30 segundos.

gc_stale_time
    Determina la frecuencia con la que se comprueban las entradas en busca de vecinos caducos. Cuando la entrada de un vecino se considera caduca, se resuelve de nuevo antes de enviarle datos. El valor por defecto es de 60 segundos.

gc_thresh1
    Número mínimo de entradas a guardar en la cache ARP. El recolector de basura no se ejecutará si hay menos entradas en la cache que el número indicado. Por defecto vale 128.

gc_thresh2
    Número máximo flexible de entradas a guardar en la cache ARP. El recolector de basura permitirá que el número de entradas exceda éste límite durante 5 segundos antes de realizar una recolección. El valor por defecto es de 512 entradas.

gc_thresh3
    Número máximo estricto de entradas a guardar en la cache ARP. El recolector de basura se ejecutará siempre si hay más entradas en la caché que el número indicado. Por defecto vale 1024.

locktime
    Número mínimo de unidades de tiempo que debe permanecer una entrada ARP en la cache. Esto evita la modificación continua de la cache ARP si hay más de una asociación potencial (debido, generalmente, a una mala configuración de la red). Por defecto es 1 segundo.

mcast_solicit
    Número máximo de intentos para resolver una dirección mediante multidestino/difusión antes de marcar la entrada como inalcanzable. El valor por defecto es 3.

proxy_delay
    Cuando se recibe una solicitud ARP para una dirección proxy-ARP conocida, esperar hasta proxy_delay unidades de tiempo antes de responder. Esto se utiliza para evitar inundar la red en algunos casos. Por defecto vale 0,8 segundos.

proxy_qlen
    Número máximo de paquetes que se pueden encolar para direcciones proxy-ARP. Por defecto vale 64.

retrans_time
    Número de unidades de tiempo a esperar antes de retransmitir una petición. El valor por defecto es 1 segundo.

ucast_solicit
    Número máximo de intentos para enviar sondeos unidestino antes de preguntar al demonio ARP (vea app_solicit). Por defecto es 3.

unres_qlen
    Número máximo de paquetes que otras capas de red pueden encolar para cada dirección sin resolver. Por defecto vale 3.

FALLOS
Algunos valores del cronómetro se especifican en unidades de tiempo (jiffies), cuyo valor dependen de la arquitectura. En los Alpha una unidad de tiempo es 1/1024 segundos y en la mayoría de arquitecturas es 1/100 segundos.

No hay forma de indicar una retroalimentación positiva desde el espacio de usuario. Esto significa que los protocolos orientados a conexión implementados en el espacio de usuario generarán un tráfico ARP excesivo, debido a que ndisc volverá regularmente a sondear las direcciones MAC. El mismo problema es aplicable a algunos protocolos del núcleo (p.e. NFS sobre UDP).

Esta página de manual mezcla funcionalidad específica de IPv4 y comportida entre IPv4 e IPv6.

VERSIONES
La estructura struct arpreq cambió en la versión 2.0 de Linux para incluir el miembro arp_dev y los números de las ioctls cambiaron a la misma vez. El soporte para las antiguas ioctls se eliminó en la versión 2.2 de Linux.

El soporte para entradas proxy arp de red (máscara de red distinta de 0xffffffff) se eliminó en la versión 2.2 de Linux. Se reemplazó por una configuración proxy arp automática realizada por el núcleo para todos los anfitriones (hosts) alcanzables a través de otras interfaces (cuando están activos el reenvío y el proxy arp en la interfaz).

Los sysctls del tipo neigh/* no existían en versiones de Linux anteriores a la 2.2.

VÉASE TAMBIÉN
ip(7)

RFC826 para una descripción de ARP.
RFC2461 para una descripción del descubrimiento de vecinos de IPv6 y los algoritmos base utilizados.

La implementación IPv4 ARP de Linux 2.2+ usa los algoritmos IPv6 cuando éstos son aplicables.