Um rápido prequel -
Tabela ARP - Um dispositivo L3 (roteador, host, etc) mantém um mapeamento entre um determinado endereço IP e um endereço MAC correspondente.
Tabela CAM - Isso pode ser conhecido por outros nomes em determinadas plataformas de comutação, mas o resultado é que um dado dispositivo de comutação L2 mantém um mapeamento entre um endereço de hardware e uma ou mais portas físicas de comutador.
O que está acontecendo no caso acima é chamado de inundação unicast. Essa é uma condição em que o roteador ainda tem uma entrada ARP ativa, mesmo que a tabela CAM do comutador tenha liberado a entrada correspondente. Como resultado, quando o roteador recebe um pacote para um determinado host, ele é simplesmente encaminhado para o switch sem primeiro enviar uma solicitação ARP (o IP: o mapeamento MAC ainda é armazenado em cache). O switch, no entanto, não conhece mais a porta para a qual esse endereço MAC é mapeado (essa entrada foi expirada anteriormente). Se o switch não tiver uma entrada CAM para um determinado MAC unicast, ele inundará os pacotes desse MAC para todas as portas até que ele veja uma resposta (ou seja, a resposta a uma solicitação ARP).
Por razões obscuras, os timers ARP e CAM são geralmente bem diferentes nos switches da Cisco. Os valores variam um pouco, mas a incompatibilidade continua nos dispositivos Nexus mais modernos. A melhor prática é definir os temporizadores ARP e CAM para valores semelhantes - idealmente com a tabela CAM definida para 5 segundos ou mais que o ARP. É melhor para o roteador re-ARP do que para o switch ter que inundar. Configurar os dois valores para ~ 600 segundos (10 minutos) geralmente não é tão ruim, mas alguns ambientes podem querer ir um pouco mais se o tráfego ARP excessivo for visto no roteador.