当目标机器离线时，Windows 10 arp 缓存在尝试失败后卡住

Question

将我们的开发团队从 7 升级到 Windows 10 后，我们遇到了 ARP 缓存问题，其中一台机器缓存了正确的 IP-MAC 映射，但由于在目标机器的电源循环期间连接失败，类型无效。在 Windows 10 上，但不是 Windows 7，在清除 ARP 缓存之前无法连接到目标计算机。我可以按如下方式重现该问题，其中 10.10.10.10 是正确的 IP 地址，01:23:45:67:89:AB 是相关目标机器的正确 MAC 地址：

1. 从关闭目标机器的电源开始，并通过整个测试对其进行 ping：

   ping -t 10.10.10.10
   

Ping 正在回复“请求超时”并且 ARP 缓存包含，正如预期的那样

10.10.10.10    00:00:00:00:00:00    invalid

2. 打开目标机器的电源。Ping 开始收到回复，并且 ARP 缓存更新为

   10.10.10.10    01:23:45:67:89:AB    dynamic
   

到现在为止还挺好。

3. 关闭目标机器。Ping 开始报“Request timed out”，ARP 缓存依然存在

   10.10.10.10    01:23:45:67:89:AB    dynamic
   

4. 大约40秒后，ping 1次请求回复“Destination host unreachable”，然后返回上报“Request timed out”，ARP缓存变为

   10.10.10.10    01:23:45:67:89:AB    invalid
   

5. 打开目标机器的电源，在您清除 ARP 缓存或至少删除具有无效类型的正确 IP-MAC 映射的违规条目之前，ping（以及任何其他连接）将无法找到它。

考虑到开发环境中的目标机器在开发过程中确实需要重启电源，我该如何防止 ARP 缓存进入这种状态？手动操作 ARP 缓存是不可持续的，在迁移到 Windows 10 之前没有人报告过这个问题。

Windows 7 的功能正如人们所期望的那样，也就是说，我们想要的是：ARP 缓存经历与上述相同的阶段。Ping 在目标启动前回复“目标主机无法访问”，这与 Windows 10 的“请求超时”相反，并在关闭电源后不断返回“目标主机无法访问”，而不是 Windows 10 只报告一次. 机器上电后立即建立连接，ARP缓存返回

10.10.10.10    01:23:45:67:89:AB    dynamic

无需先清除任何条目。

开发人员的特定设置是一个 Windows 工作站，通过一个简单的非托管 8 端口千兆交换机连接到几个 Beaglebone Black（运行 Linux 的基于 ARM 的小型嵌入式板）。IP 地址由保留的 DHCP 分配，每次 Beaglebones 上电时都会成功获取地址。当一台 Windows 10 机器有需要删除的无效 ARP 条目时，ARP 缓存中没有 Beaglebone 的其他机器可以成功连接到目标机器。

Answer 1

这么多年过去了还是一样。做嵌入式开发的时候很烦人。

至少我找到了一些半解决方案。

当链路断开时，Win10 会立即删除接口上的所有 ARP 缓存。因此，在嵌入式设备断电时，这会刷新缓存。这不是问题。

当 Windows 在设备能够响应之前尝试对其进行 ARP 时，就会出现问题。这会将 ARP 缓存设置为失败（“不完整”）。即使设备上线并响应 ARP 请求，一段时间内也不会发出此类请求。这种情况要么需要另一次硬链接断开并重新 ARP，这相当于 ARP 缓存刷新，要么在 Win10 重新 ARP 之前等待一分钟。

一个简单但通常令人烦恼的解决方案是添加静态 ARP 条目。这很令人恼火，因为 a) 您需要提前知道这一点，b) 您需要成为 PC 管理员才能执行此操作。

另一个修复方法是在线路中安装一个以太网交换机，以保护 Win10 PC 免受链路丢失的影响，并通过（以管理员身份）禁用邻居无法访问检测：

netsh 接口 ipv4 设置接口 nud=禁用 存储=持久

现在，尝试访问启动设备失败不会将缓存降至“不完整”。

这些解决方案都不令人满意，但它们确实能让您走得更远。

哈皮