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免费ARP
产生原因
基于以下情况，设备可以通过对外广播发送免费ARP报文，通告自己的地址信息，从而实现网络的稳定性和可靠性。
- 为了保证网络的稳定性，需要确保网络中设备的IP地址的唯一性。这种情况下，用户需要检查本机的IP地址和同一网段中其他设备的IP地址是否冲突。
- 当主机更换了网卡，改变了自己的MAC地址后，为了保证网络的可靠性，有必要在ARP表项老化之前，及时向网络中其他设备通告自己的MAC地址的变化。
- 在VRRP备份组中，当主备设备发生倒换的时候，新的主设备需要及时向同一网段中的其他设备通告自己状态的变化。
相关概念
免费ARP报文
免费ARP报文是一种特殊的ARP报文，该报文中携带的源IP地址和目的IP地址都是发送方的IP地址。
实现过程
- 当其他设备收到免费ARP报文时，如果发现报文中的发送端IP地址和自己的IP地址相同，则给发送免费ARP报文的设备发送一个免费ARP报文，告知该设备此IP地址在网络中存在冲突。
- 当其他设备收到免费ARP报文时，如果发现报文中的发送端IP地址和自己的IP地址不同，设备会根据收到的免费ARP报文中携带的发送端IP地址、发送端MAC地址等信息对本设备的ARP表中的ARP表项进行维护。
结合图2-5，介绍免费ARP的实现过程。
如图2-5所示，设备PE
1的接口Interface1的IP地址为10.1.1.1，设备PE 2的接口Interface2的IP地址也为10.1.1.1。
- Interface1对外广播发送ARP请求报文。Interface2收到该ARP请求报文，在学习此ARP请求报文中的地址信息时，发现源IP地址和本接口的IP地址存在冲突。于是，Interface2执行如下操作。
- Interface2向Interface1发送免费ARP报文，通告本接口的IP地址。
- 在Interface2接口下的冲突链中生成一个冲突节点，Interface2将在一个固定周期到达后向Interface1发送一次免费ARP报文。
- Interface1收到Interface2发送的免费ARP报文，同样发现该报文的源IP地址和本接口的IP地址存在冲突。此时，Interface1将执行如下操作。
- Interface1向Interface2发送免费ARP报文，通告本接口的IP地址。
- 在Interface1接口下的冲突链中生成一个冲突节点，Interface1将在一个固定周期到达后向Interface2发送一次免费ARP报文。
如果地址冲突的问题始终没有解决，Interface1和Interface2持续周期性的向对端发送免费ARP报文。
如果地址冲突的问题得到了解决，即一端接口没有再收到对端发送的免费ARP报文，就将本接口下的冲突链中的冲突节点删除，这样本接口就不会再向对端发送免费ARP报文。
主要功能
免费ARP的主要功能如下所示：
当用户需要查看网络中是否存在IP地址配置冲突的时候，可以在网络中发送免费ARP报文，通过观察设备能否收到对端发送的免费ARP报文，判断设备的IP地址在本网络中是否存在冲突。
发送方主机由于更换了网卡，导致主机的MAC地址发生了变化，为了尽可能保证网络通信的可靠性，需要在ARP表项老化之前通告其他设备自身信息的变化，此时发送方主机可以对外发送免费ARP报文。对端设备收到免费ARP报文之后，根据该报文中提供的地址信息对本设备ARP表中的ARP表项进行维护。
当网络中存在VRRP备份组，并且发生主备倒换的情况时，需要由VRRP备份组的Master设备向网络内的其他设备发送免费ARP报文，通告主备设备发生变换。
使用价值
免费ARP功能可以帮助用户及时发现网络中的地址冲突，并且能够及时刷新设备的ARP表项，保障网络通信的稳定性和可靠性。
