Linux 中奇怪的临时网络中断

Question

我正面临一个非常烦人的问题，一周后我注意到了这个问题，但我找不到答案：我的网络突然停止响应，通常在 25 秒后才恢复。我正在使用内核 3.10.4，现在迁移到 3.11-rc4 以查看是否有更改，但没有，行为是相同的。而且由于通常的网上冲浪处于“突发”状态并且中断是完全随机的，因此很难发现问题，因此我无法确定以前的内核中也存在此问题（我总是使用自定义但来自 kernel.org 的未打补丁的内核，全部由我自己编译）

我也不能说内核是罪魁祸首，但我可以说系统日志上没有任何线索（我检查了两者/var/log/syslog，/var/log/messages并且那里没有任何异常）并且硬件似乎没有问题，因为问题显示使用我的任一网卡：

lspci output:

02:00.0 Ethernet controller: Broadcom Corporation NetXtreme BCM5751 Gigabit Ethernet PCI Express (rev 01)
04:00.0 Ethernet controller: 3Com Corporation 3c905B 100BaseTX [Cyclone] (rev 30)

我已经尝试交换以太网交换机端口，但除了我之外，我工作的其他人仍然没有问题（虽然我们使用类似的机器，但我是唯一使用 Linux 的机器，所以我不得不拿一些臭名昭著的笑话作为嗯……呵呵）。

我在我的机器上运行了wireshark，让它不断地ping我们的网关和同一网段上的另一台机器。然后，在网络故障的第一个迹象时，我会检查它并验证网关停止响应 ping，但另一台机器仍然正常响应。其他时候是另一台机器停止响应，网关正常，其他时候都停止响应。我不知道还能做什么，所以我想要一些关于如何进一步调试的帮助或提示，因为系统日志完全正常。

我有我的内核配置文件和来自 wireshark 的捕获文件，显示了这种情况。我可以在这里或在一些 pastebin 站点上发布，以防有​​人发现它对理解案例有用，请让我知道我应该使用的详细级别（我想没有原始数据的数据包级别就足够了）。

Answer 1

这些症状与 IP 地址冲突一致。当您的机器和同一网络上的其他机器尝试使用相同的IP 地址时，就会出现 IP 地址冲突。

在本地链路网络上，寻址基于MAC 地址。每个以太网卡都有自己的 MAC 地址（除非配置严重错误或恶意）。决定向何处发送IP数据包的路由器将在其所有端口上向目标 IP 地址发送ARP请求。该消息有时被称为“谁拥有”：路由器试图找出哪个对等点负责该 IP 地址。一旦路由器收到包含 MAC 地址的回复，它就可以构建一个包含 IP 数据包的以太网帧（以太网数据包）并将其发送到该 MAC 地址。由于此交换需要一段时间，因此路由器会缓存最近的 ARP 信息。（还有其他类型的 ARP 消息，但我在这里解释的内容足以理解当前的问题。）

因此，简而言之，路由器需要知道每个物理设备的 IP 地址是它们发送 IP 数据包的目标。那么当有两个设备声明相同的 IP 地址时会发生什么？路由器收到来自其中一个设备的回复，然后它决定这个 IP 地址属于那个设备，直到相应的缓存条目过期。缓存条目过期后，路由器会发送一个新的 ARP 请求，这次可能对方设备回复得更快。这解释了为什么这种情况不稳定：前一分钟路由器正在与您交谈，下一分钟它正在与另一个人交谈。

如果您不断 ping 某人，则路由器几乎一直将您的 IP 地址保存在其 ARP 缓存中。因此，当您 ping 时，只有一个小窗口，在此期间另一个人可以在缓存中替换您（在您的缓存条目过期后，在下一个 ping 到来之前）。这就是为什么观察问题会使问题大部分消失，这可能会令人沮丧，直到您意识到问题可能是什么。

在您的情况下，您的本地路由器似乎将条目保留在其缓存中 25 秒。当你在缓存中时，你有 25 秒的时间。然后有时另一个人来了，看起来很随意，你会离开它 25 秒。

当您尝试联系同一本地链接上的多台机器时，每台机器都有自己的 ARP 表，因此您可能会观察到不一致的结果，其中一台机器决定您拥有 IP 地址，而另一台机器决定另一个人拥有。

高端路由器会记录 IP 地址冲突，因此如果您认为遇到了冲突，请寻求系统管理员的帮助。首先确保不是您的机器尝试使用它不应该使用的 IP 地址！