目录
4.1 引言
4.2 一个例子
4.3 ARP缓存
4.4 ARP帧格式
4.5 ARP例子
4.6 ARP缓存超时
4.7 代理ARP
4.8 免费ARP和地址冲突检测
4.9 ARP命令
4.10 使用ARP设置嵌入式设备IPv4地址
4.11 与ARP相关攻击
4.12 总结
4.1 引言
地址解析:
IPv4:ARP(仅用于广播网络)。
IPv6:NDP邻居发现协议。
NDP有两个报文:
邻居发现请求报文:NS
邻居发现应答报文:NA
NDP属于ICMPv6一部分。
PC收到包的目的MAC不是自己则丢弃。
而交换机端口不具有MAC地址。交换机的端口检查收到包目的MAC,而是查找MAC地址表,获得转发端口。
路由查找:
如果查找到的路由表网关,则继续转发。
如果查找到的路由表网关为空,说明已抵达终点,不转发。
如果主机发现收到的ARP中请求的IP地址与自己的IP地址不匹配,将丢弃ARP请求。
如过IP地址匹配,则将ARP请求报文的源IP地址和源MAC地址映射添加到本地ARP缓存中。
4.2 一个例子
PPP链路不使用ARP,因为不涉及MAC地址,不需要地址解析。
4.3 ARP缓存
老化时间:默认20分钟。
ARP条目中Flags:
C(Complete,已完成):表示该ARP条目已完成地址解析过程,存储在ARP缓存中。
M(Permanent,永久):表示该ARP条目是永久性,通常是手动添加的。
P(Published,已发布): 表示该条目已被广播到其他设备。
4.4 ARP帧格式
ARP请求:目的以太网地址ff:ff:ff:ff:ff:ff (广播)
硬件类型:值为1,表示以太网。
协议类型:值为0x800,表示IPv4。
硬件大小:值为6,表示地址长度。
协议大小: 值为4,表示协议地址长度。
Op操作有:
ARP请求 ARP应答
RARP请求 RARP应答
4.5 ARP例子
4.6 ARP缓存超时
大部分实现中complete ARP条目默认为20分钟,非complete ARP条目默认3分钟。
complete ARP:通过动态学习得到ARP条目。
4.7 代理ARP
如果目标主机位于不同子网时,ARP请求会失败。此时可使用代理ARP。
网关配置代理ARP后:
网关收到ARP请求后,如果本地ARP缓存有目标主机IP地址映射,会伪装成目标主机响应ARP请求,并将自己MAC地址作为目标主机MAC地址返回给源主机。
源主机想与目标主机通信时,先将数据发送到网关MAC地址,网关在转发到目标主机。
可隐藏真实主机,也存在安全隐患。ARP代理不常见,尽量避免使用。
使能方法:echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/*/proxy_arp
4.8 免费ARP和地址冲突检测
免费ARP:ARP请求寻找自己地址。
使用场景:接口启动时,且被配置为上行。
可知:发送方协议地址和目的协议地址相同。
免费ARP作用:
1. 检测是否IPv4地址冲突(只能检测,无法解决)
2. 如果改变硬件地址,发送该帧,使其他主机更新ARP条目。
ACD(Address Conflict Detection,地址冲突检测)
IPv4 ACD类似免费ARP,包括:
ARP探测报文:与免费ARP区别是,发送发协议地址为0,这样对方不会缓存该ARP。
ARP通告报文:表明正使用该地址,让对方更新ARP。
IPv6 ACD地址冲突检测步骤:
地址配置:当IPv6接口启动时,使用SLAAC、DHCPv6等地址配置方式获取IPv6地址。
地址检查:接口获取到IPv6地址后,它会发送多播Neighbor Solicitation(NS)消息,询问该IPv6地址是否已被其他节点使用。
地址确认:如果该IPv6地址已被某节点使用,它会发送多播的Neighbor Advertisement(NA)消息作为响应,告知其他节点该IPv6地址已被使用。
地址处理:如果没有收到其他节点响应,那么该接口可继续使用该IPv6地址。
4.9 ARP命令
显示ARP条目:
arp -a
arp -n
添加ARP条目:
arp -s
删除ARP条目:
arp -d
4.10 使用ARP设置嵌入式设备IPv4地址
设置IPv4地址方式:
DHCP
ARP(不常见):手动设置一个ARP映射,然后向该IP发送分组。 对方收到该IP分组后,设置IP
4.11 与ARP相关攻击
使用代理ARP假扮真实主机,应答。
/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_filter:
作用:用于控制 ARP 报文过滤,比如:
若ARP请求接口,与发送应答接口不一致,则应答抑制。
如果接收的ARP请求目标IP不在本地子网上,不会响应ARP请求。