Linux ARP缓存表arp_tbl是一个类型为struct neigh_table的全局变量，它是一个ARP的缓存表，也称为邻居表。
协议栈通过ARP协议获取到的网络上邻居主机的IP地址与MAC地址的对应关系都会保存在这个表中，以备下次与邻居通讯时使用，同时，ARP模块自身也会提供一套相应的机制来更新和维护这个邻居表。
下面逐个分析arp_tbl中的重要成员数据与函数。
entry_size，key_len，kmem_cachep。
entry_size是一个入口的大小，也就是arp_tbl中一个邻居的大小，邻居用struct neighbour结构体表示，该结构体的最后一个成员是u8 primary_key[0]，用于存放IP地址，作为这个邻居的哈希主键。
所以entry_size 的大小就是sizeof(struct neighbour) + 4，因为是用IP地址作主键，所以key_len就是4。
kmem_cachep 是一个后备高速缓存，创建一个邻居需要的内存从这个后备高速缓存中去取。
hash_buckets，hash_mask，entries，hash。
hash_buckets是一个哈希数组，里面存放了arp_tbl当前维护的所有的邻居，hash_mask是哈希数组大小的掩码，其初始值为1，所以hash_buckets的初始大小为2(0到hash_mask的空间范围)。
entries是整个arp_tbl中邻居的数量，当entries大于hash_mask+1的时候，hash_buckets增长为原来的两部。
成员hash 是一个哈希函数指针，用于计算哈希值。
phash_buckets，PNEIGH_HASHMASK。
这是用于代理ARP的邻居哈希表，PNEIGH_HASHMASK固定为0xF,所以phash_buckets固定有16项，其它与hash_buckets相同。
id。
id作为这个邻居表的一个名称，是一个字符串信息，内核协议栈的arp_tbl的id是arp_cache。
gc_interval，gc_thresh1，gc_thresh2，gc_thresh3。
gc_thresh3是arp_tbl中允许拥有的邻居数量的上限，一旦超过这个上限，并且表中没有可以清理掉的垃圾邻居，那么就无法创建新的邻居，这个值缺省被置为1024。
gc_thresh2是第二个阀值，如果表中的邻居数量超过这个阀值，并且在需要创建新的邻居时，发现已经超过5秒时间表没有被刷新过，则必须立即刷新arp_tbl 表，进行强制垃圾回收，这个值缺省被置为512。
gc_thresh1的用途暂时还没有发现，它缺省被置为128。
gc_interval应该是常规的垃圾回收间隔时间，被缺省置为30秒，但目前在源代码中似乎没有看到它的应用。
强制垃圾收集的工作即是把引用计数为1，且状态中没有NUD_PERMANENT的邻居全部从arp_tbl表中删除。
gc_timer。
这是一个常规垃圾回收的定时器，其定时处理函数是neigh_periodic_timer。
该定时器超时后，处理函数处理hash_buckets表中的一项，下次超时后，再处理下一项，这里的垃圾回收比强制垃圾回收条件要宽松得多，如果邻居的状态为NUD_PERMANENT或NUD_IN_TIMER(该邻居正在解析中)，则不能回收。
当邻居的引用计数为1时，并且邻居状态为NUD_FAILED(解析失败)或者该邻居距最近一次被使用时间已超过参数表中gc_staletime的值(缺省为60秒),则可以作为垃圾回收。
回收完毕后，要设置下一次进行回收的时间(gc_timer 的超时时间)，下次回收时间为参数表中base_reachable_time的值(缺省设为30秒)的一半，再除以hash_buckets哈希表中的项数。
也就是，基本上15秒左右会把整个arp_tbl缓存表进行一次垃圾回收。
proxy_timer，proxy_queue，proxy_redo。
proxy_timer是一个关于代理ARP的定时器，proxy_queue是一个待处理的代理ARP数据包的队列，每次定时器超时，处理函数neigh_proxy_process依次检查队列中每一个代理ARP数据包(struct sk_buff)，对于超时，且满足相关条件的，调用proxy_redo进行处理。
有关代理ARP，将专门分析讲述，这里暂时略过。
constructor。
这是一个邻居的初始化函数指针，每次创建出一个邻居后，需要马上调用这个函数对新创建的邻居进行一些初始化操作。
邻居创建完，已经被赋于一个IP地址(邻居结构体的primary_key成员)，该函数首先根据这个IP地址来确定其地址类型，然后为邻居选择相应的操作函数集(初始化邻居结构体的一些成员，在讲到邻居结构体内容时再进行分析)。
pconstructor，pdestructor。
这是代理ARP的邻居的构建和析构函数指针，在IPv4模块中，未提供这两个函数，所以它们的指针值为空。
parms。
这是一个结构体struct neigh_parms的链表，系统中每个网络设备接口对应链表中一个节点，表示该设备接口上的邻居的一些传输参数。
同时，链表中还有一个缺省的项。
last_rand，hash_rand这两个成员其实没有联系，hash_rand是用于邻居哈希表hash_buckets的一个随机数，last_rand用于记录一个时间，即上次为parms链表中每个节点生成reachable_time的时间，reachable_time是需要被定时刷新的。
stats。
记录arp_tbl被操作次数的一些统计数据。
结构体struct neigh_table是一个哈希表，用于描述物理上互相连接的机器的信息。
ARP缓存myarp_tbl就是这样的一个结构。
在分析ARP相关的初始化之前，我们先来看一下这个结构体：truct neigh_table{struct neigh_table *next;int family;int entry_size;int key_len;__u32 (*hash)(const void *pkey, const struct net_device *);int (*constructor)(struct neighbour *);int (*pconstructor)(struct pneigh_entry *);void (*pdestructor)(struct pneigh_entry *);void (*proxy_redo)(struct sk_buff *skb);char *id;struct neigh_parms parms;/* HACK. gc_* shoul follow parms without a gap! */int gc_interval;int gc_thresh1;int gc_thresh2;int gc_thresh3;unsigned long last_flush;struct timer_list gc_timer;struct timer_list proxy_timer;struct sk_buff_head proxy_queue;atomic_t entries;rwlock_t lock;unsigned long last_rand;kmem_cache_t *kmem_cachep; struct neigh_statistics *stats; struct neighbour **hash_buckets; unsigned int hash_mask;__u32 hash_rnd;unsigned int hash_chain_gc;struct pneigh_entry **phash_buckets;#ifdef CONFIG_PROC_FSstruct proc_dir_entry *pde;#endif};entry_size是一个入口的长度，一个入口代表一个neighbour的信息,hash_buckets即为存放所有邻居的一个哈希数组，每一项对应一条neighbour链表。
struct neighbour用于代表一个neighbour，包含了其信息，下面是其重要的一些成员：dev代表与这个邻居相连的网络设备；nud_state代表邻居的状态（未完成，无法访问，过时，失败）；ha表示邻居的mac地址；hh是以太网包的头部缓存；arp_queue是等待这个邻居的硬件地址的IP包队列；ops 是对该neighbour节点操作的一套函数；primary_key是哈希表的主键，一般为IP地址。
key_len是哈希表主键的长度，一般IP地址长度为4。
几个函数分别为哈希函数，构造和析构函数。
parms是ARP缓存的一些参数，包括ARP包传输时间，重发时间，队列长度和代理队列长度等等。
ARP缓存有一个回收机制（garbage collection），上面以gc_开头的参数用来设置回收的频率和阀值等等。
stats是一些关于邻居的统计信息。
ARP初始化的第一个步是初始化ARP缓存myarp_tbl，并把它加到全局链表neigh_tables的表头，其实，系统中所有的neigh_table都放在这个表中。
ptype_base是一个有16项的哈希数组，每种协议包类型都注册在这个数组中。
arp包，其类型是ETH_P_ARP，其接收函数是myarp_rcv。
有了这个注册信息，当设备上收到一个网络包（packet）的时候，会分配一个sk_buff(skb)，将数据拷贝进这个缓冲区，然后调用netif_rx把skb放入等待队列（input_pkt_queue）中，并且产生一个软中断。
当系统处理这个软中断的时候，会调用net_rx_action，它根据网络包的类型，调用相应的接收函数来处理。
如果是ARP包，则调用myarp_rcv。
ARP缓存myarp_tbl是用于描述物理上相互连接的机器的信息的一个哈希表，关于这个缓存，我们前面作过分析。
现在我们来看看，当主机收到一个需要本地接收的ARP请求时，如何向ARP缓存中更新一个ARP信息。
当网络设备收到一个ARP数据包后，最终会调用到协议栈中的myarp_process处理函数，这个函数的处理会涉及到路由表的查询和更新。
但我们现在的my_inet模块还没有真正完成路由表的初始化，所以略过其中很多细节，只关注ARP缓存的更新与查询。
myarp_process通过调用__neigh_lookup函数更新ARP缓存，下面是该函数的定义：static inline struct neighbour * __neigh_lookup(struct neigh_table *tbl,const void *pkey,struct net_device *dev,int creat)参数tbl是ARP缓存哈希表，传入全局变量myarp_tbl。
