現象

簡化後的網路拓補結構如圖，主機和裝置分別位於不同的子網中。

現象如下：裝置在其網路配置不變的情況下，每當重啟之後，需要經過幾十秒（甚至幾分鐘）的時間，才可以ping通主機。

除錯

在裝置端ping主機，同時使用tcpdump抓包進行除錯：

tcpdump -i eth0 icmp –e

-i eth0：指定網路介面
icmp：只抓取ICMP協議資料包，即ping命令所用協議
-e：打印出資料鏈路層頭部資訊

17:20:31.124385 38:22:d6:e5:ea:86 (oui Unknown) > 00:0c:29:5c:e0:c6 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 98: 10.82.19.208 > 10.82.16.57: ICMP echo request, id 22540, seq 128, length 64
 

分析

在觀察和分析tcpdump輸出時，可以知道：源MAC地址並非主機，而是裝置的閘道器，也即路由器2。這是由於IP資料包在經過路由器轉發後，資料鏈路層的源MAC地址被修改為路由器MAC所致。

在持續觀察的過程中，發現在ping通的那一刻，ICMP回覆包的目的MAC發生了變化。對比裝置的MAC地址，發現變化前的目的MAC地址是一個陌生的MAC地址，而變化後的目的MAC地址就是裝置目前的MAC地址。

這也就是之前ping不通的原因：

• tcpdump預設開啟了網絡卡的混雜模式，雖然接收到一個ICMP回覆包，但是其目的MAC地址不匹配，導致協議棧丟棄了此包。

ICMP回覆包是由主機產生，其路由過程和

經過多次觀察，可以發現，這個錯誤的MAC地址，其實是裝置在重啟前的MAC地址，也即裝置重啟之後的新MAC地址並未更新到路由器2中。

而之所以經過一段時間之後，又可以ping通，則自然是路由器2的arp快取表已經更新了。可能的原因有：

• 裝置在這段時間發生了其他網路通訊，使得路由器2可以自動學習到裝置的新MAC地址
• 路由器2的快取表老化失效，並通過其他途徑得到新的MAC地址

解決

理論上，Linux系統在網路初始化之後，將自動傳送免費ARP（gratuitous arp

那麼，解決方式有兩種：

1. 固定裝置的MAC地址；

2. 裝置啟動後，利用自動執行的指令碼或者應用程式，傳送免費ARP（gratuitous arp），這樣路由器2就會更新其arp快取表了。