摘要:Windows系统的ARP缓存用于存储IP地址与MAC地址的映射信息。ARP缓存的自动更新时机涉及MAC地址缓存的刷新、清理MAC缓存以及自动删除ARP缓存条目等操作。通过命令arp -a可查看所有ARP缓存条目,而arp -d可删除特定ARP项。若使用arp -d *则清空全部ARP缓存,但有时候删除操作可能失败,此时需要提升权限进行操作。维护ARP缓存的自动更新有助于确保网络通信的正常进行。
场景
在局域网环境中,一台设备使用某个IP地址后断电,之后另一台设备被设置相同的IP地址,观察其他电脑中的ARP缓存,关于这个IP的MAC地址何时更新,如果迟迟不更新将影响网络访问。
二、ARP缓存更新时机及在Windows中的实现
1、ARP缓存基础
ARP(地址解析协议)是将IP地址解析为MAC地址的协议,在深入讨论其在Windows环境下的工作原理和特性之前,我们先了解ARP缓存及其重要性。
2、ARP缓存更新时机
ARP缓存是网络设备(如计算机、路由器等)维护的临时存储表,存储已知的IP地址与对应的MAC地址映射,当需要找到某个IP地址的MAC地址时,设备首先查看ARP缓存;如果没有,则发送ARP请求获取新的映射,ARP缓存的更新主要有两种时机:
(1) ARP缓存超时:ARP缓存中的每个条目都有一个TTL(生存时间),当TTL到期后,该条目将被移除。
(2) 接收到新的ARP响应:当设备收到一个ARP响应,如果响应中的IP和MAC地址映射与ARP缓存中的不一致,设备会更新ARP缓存,设备也可发送ARP请求获取新的映射。
3、Windows电脑对于某台已断开ip设备迟迟不删除其arp缓存条目的原因
ARP缓存的更新和删除由网络操作系统管理,这主要基于两个因素:条目的使用情况和时间限制(TTL),关于为何一台ip的设备关机很久后,某台电脑的ARP缓存迟迟不删除这条ARP条目,可能是因为该ARP条目正在被频繁使用,或TTL被设置得较长,或被动态调整,或网络操作系统的缓存管理策略导致。
4、在Windows中处理ARP缓存
(1) ARP缓存条目的生存时间:Windows系统对ARP缓存条目的TTL进行动态调整,对于已使用过的ARP条目,TTL默认为10分钟;对于未使用过的条目,默认为2分钟,这意味着在更换设备并设置相同IP后,其他设备可能需要最多10分钟才能在ARP缓存中看到新设备的MAC地址。
(2) 清除ARP缓存(arp -d或者arp -d *):Windows提供了命令行工具来手动清除ARP缓存,需要以管理员身份运行控制台执行相关命令,否则可能提示“ARP 项删除失败: 请求的操作需要提升”。
(3) 更新ARP缓存:虽然Windows系统会定期更新ARP缓存,但也可以手动发送ARP请求以强制更新,可以使用ping命令来实现,通过ping指定IP地址,系统将发送ICMP Echo请求,在发送前若ARP缓存无对应映射则会发送ARP请求获取新映射。
小结
当局域网内的设备更换并保持相同IP时,其他设备的ARP缓存会在一段时间后自动更新(最多10分钟),也可通过手动方式强制更新ARP缓存,引用Microsoft的TCP/IP和NBT配置参数文档提供了更多背景信息。
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