Gratuitous ARP（免费 ARP）

免费 ARP（Gratuitous ARP）是一种由主机主动发出、无人请求的 ARP 报文，发送者在报文中把要查询的目标 IP 设置为自己的 IP，从而向局域网广播声明某个 IP 地址当前由哪个 MAC 地址持有，达到通告或检测的目的。

概述

常规的 ARP 是当一台主机想知道某个 IP 对应的 MAC 地址时才发起询问。而免费 ARP 反其道而行之，主机在没有任何设备询问的情况下主动广播自己的地址映射。它不期待回应，主要用于让网络中的其他设备知晓或刷新某个 IP 的归属信息。

核心原理

• 发送方构造一个 ARP 报文，其中询问的目标地址就是自己的 IP。
• 报文以广播形式发出，局域网内所有设备都能收到。
• 收到的设备据此更新自己 ARP 缓存中该 IP 对应的 MAC 记录。
• 若有别的设备也在使用同一 IP，则会发现地址冲突。

应用场景

免费 ARP 的典型用途有三：一是主机启动或配置新地址时检测 IP 是否已被占用；二是在虚拟路由器冗余等高可用方案中，当主备设备切换时，新的主设备发送免费 ARP，让全网迅速把虚拟 IP 的流量导向自己；三是网卡或虚拟机迁移后主动更新交换机与邻居的地址表，加快网络收敛。

常见问题

问：免费 ARP 会不会被滥用？答：会。由于它能覆盖其他设备的 ARP 缓存，攻击者可借伪造的免费 ARP 实施 ARP 欺骗，把流量引向自己，因此安全网络会部署相应的防护措施。

问：主机切换后为什么要发免费 ARP？答：因为其他设备缓存中记录的仍是旧 MAC，主动广播新的映射能立即刷新它们的缓存，避免流量继续发往已失效的地址，缩短切换时的中断时间。