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【lwip】08-ARP协议一图笔记及源码实现( 三 )

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这个队列的数据结构：

  • 在memp.h的MEMP_ARP_QUEUE内存池中有这个数据结构的内存资源 。共有MEMP_NUM_ARP_QUEUE个，默认为30个 。
#if ARP_QUEUEINGstruct etharp_q_entry {struct etharp_q_entry *next; /* 下一个节点 */struct pbuf *p; /* pbuf */};#endif /* ARP_QUEUEING */8.4.5 ARP缓存表entry状态信息u8_t state;：
/** ARP states */enum etharp_state {ETHARP_STATE_EMPTY = 0, /* 空闲态 */ETHARP_STATE_PENDING, /* pending态 */ETHARP_STATE_STABLE, /* 有效态 */ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_1, /* 有效过渡态1 */ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_2 /* 有效过渡态2 */#if ETHARP_SUPPORT_STATIC_ENTRIES, ETHARP_STATE_STATIC /* 静态entry */#endif /* ETHARP_SUPPORT_STATIC_ENTRIES */};当前netry的状态信息：
  • ETHARP_STATE_EMPTY：空状态 。当前entry资源无效，可以被填充使用 。
  • ETHARP_STATE_PENDING：PENDING态 。当前entry正在ARP请求，但是还没收到ARP响应 。
  • ETHARP_STATE_STABLE：有效态 。当前entry记录的IP地址与MAC地址映射有效 。
  • ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_1：有效过渡态1 。就是为了防止entry块过期前频繁发起ARP请求 。
  • ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_2：有效过渡态2 。
  • ETHARP_STATE_STATIC：静态条目 。手动配置的ARP映射，一直有效 。
当表项是ETHARP_STATE_STABLE的时候又发送一个ARP请求包，那么表项状态会暂时被设置为THARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_1，然后被设置为ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_2状态，这些是一个过渡状态，当收到ARP应答后，表项又会被设置为ETHARP_STATE_STABLE，这样能保持表项的有效 。
比如，每个IP层的数据包都会先遍历ARP缓存表，如果找到有效的条目后，直接使用该条目，然后会继续调用etharp_output_to_arp_index()把数据发送出去，源码如下：
  • 在发送IP包时检查当前被使用的ARP entry是否块过期，如果快过期，需要发起ARP请求更新当前条目，更新有两种级别：
    • ARP_AGE_REREQUEST_USED_UNICAST：默认在条目超时前30秒，发起单播级别的ARP请求，减少不必要的广播 。
    • ARP_AGE_REREQUEST_USED_BROADCAST：默认在条目超时前15秒，发起广播级别的ARP请求 。
/* 为避免由于ARP表项超时导致稳定使用的连接中断，需要在ARP表项过期前重新请求，更新ARP缓存表 */#define ARP_AGE_REREQUEST_USED_UNICAST(ARP_MAXAGE - 30)#define ARP_AGE_REREQUEST_USED_BROADCAST (ARP_MAXAGE - 15)/* Just a small helper function that sends a pbuf to an ethernet address in the arp_table specified by the index 'arp_idx'. */static err_tetharp_output_to_arp_index(struct netif *netif, struct pbuf *q, netif_addr_idx_t arp_idx){LWIP_ASSERT("arp_table[arp_idx].state >= ETHARP_STATE_STABLE",arp_table[arp_idx].state >= ETHARP_STATE_STABLE);/* 在entry快过期前，发起ARP请求进行更新 。为了防止在这段时间频繁发起ARP请求，所以引入有效过渡态 。这里为有效态才能发起ARP请求 。*/if (arp_table[arp_idx].state == ETHARP_STATE_STABLE) {if (arp_table[arp_idx].ctime >= ARP_AGE_REREQUEST_USED_BROADCAST) {/* 使用广播级别（过期前15秒），发起标准ARP请求 */if (etharp_request(netif, &arp_table[arp_idx].ipaddr) == ERR_OK) {arp_table[arp_idx].state = ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_1; /* 更新为有效过渡态1 */}} else if (arp_table[arp_idx].ctime >= ARP_AGE_REREQUEST_USED_UNICAST) {/* 发出单播ARP请求(过期前30秒)，以防止不必要的广播 */if (etharp_request_dst(netif, &arp_table[arp_idx].ipaddr, &arp_table[arp_idx].ethaddr) == ERR_OK) {arp_table[arp_idx].state = ETHARP_STATE_STABLE_REREQUESTING_1; /* 更新为有效过渡态1 */}}}/* IP层发送数据 */return ethernet_output(netif, q, (struct eth_addr *)(netif->hwaddr), &arp_table[arp_idx].ethaddr, ETHTYPE_IP);}

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