TCP/IP详解学习笔记（4）-- ARP 和 RARP

1.ARP

     地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）是在仅知道主机的IP地址时确地址解析协议定其物理地址的一种协议。

     在TCP/IP协议中，A给B发送IP包，在报头中需要填写B的IP为目标地址，但这个IP包在以太网上传输的时候，还需要进行一次以太包的封装，在这个以太包中，目标地址就是B的MAC地址。

计算机A是如何得知B的MAC地址的呢？解决问题的关键就在于ARP协议。
     在A不知道B的MAC地址的情况下，A就广播一个ARP请求包，请求包中填有B的IP(192.168.1.2)，以太网中的所有计算机都会接收这个请求，而正常的情况下只有B会给出ARP应答包，包中就填充上了B的MAC地址，并回复给A。
      A得到ARP应答后，将B的MAC地址放入本机缓存，便于下次使用。
     本机MAC缓存是有生存期的，生存期结束后，将再次重复上面的过程。

2.ARP的分组格式

    用于以太网的ARP请求或应答分组格式，如图所示。

• 以太网目的地址：
• 以太网源地址：
• 帧类型：表示数据类型，对于ARP请求或者应答来说，该字段的值为0x0806,RARP为0x0835
• 硬件类型：表示硬件地址的类型，1表示以太网地址。
• 协议类型：0x0800表示IP地址。
• 硬件地址长度：以字节为单位。
• 协议地址长度：以字节为单位。
• 操作类型：ARP请求（1），ARP应答（2），RARP请求（3），RARP应答（4）。可见ARP和RARP的帧类型字段一致。
• 发送端硬件地址
• 发送端IP地址
• 目的端硬件地址：注意这里有重复信息。
• 目的端IP地址

3.RARP

     反向地址转换协议（RARP：Reverse Address Resolution Protocol） 反向地址转换协议（RARP）允许局域网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP 地址。

3.RARP工作原理：

      1.）将源设备和目标设备的MAC地址字段都设为发送者的MAC地址和IP地址，发送主机发送一个本地的RARP广播，能够到达网络上的所有设备，在此广播包中，声明自己的MAC地址并且请求任何收到此请求的RARP服务器分配一个IP地址；
      2.）本地网段上的RARP服务器收到此请求后，检查其RARP列表，查找该MAC地址对应的IP地址；
      3）如果存在，RARP服务器就给源主机发送一个响应数据包并将此IP地址提供给对方主机使用；如果不存在，RARP服务器对此不做任何的响应；
      4） 源主机收到从RARP服务器的响应信息，就利用得到的IP地址进行通讯；如果一直没有收到RARP服务器的响应信息，表示初始化失败。