1.  什么是ARP协议?

   网络层以上的协议用IP地址来标识网络接口,但以太数据帧传输时,以物理地址来标识网络接口。因此我们需要进行IP地址与物理地址之间的转化。对于IPv4来说,我们使用ARP地址解析协议来完成IP地址与物理地址的转化(IPv6使用邻居发现协议进行IP地址与物理地址的转化,它包含在ICMPv6中)。 ARP协议提供了网络层地址(IP地址)到物理地址(mac地址)之间的动态映射。ARP协议 是地址解析的通用协议。

2.  工作流程

   1.每个主机都会在自己的 ARP 缓冲区中建立一个 ARP 列表,以表示 IP 地址和 MAC 地址(以太网地址)之间的对应关系。

   2.主机(网络接口)新加入网络时(也可能只是MAC 地址发生变化,接口重启等), 会发送免费ARP报文把自己IP地址与Mac地址的映射关系广播给其他主机。

   3.网络上的主机接收到免费ARP报文时,会更新自己的ARP缓冲区。将新的映射关系更新到自己的ARP表中。

   4.某个主机需要发送报文时,首先检查 ARP 列表中是否有对应 IP 地址的目的主机的 MAC 地址,如果有,则直接发送数据,如果没有,就向本网段的所有主机发送 ARP 数据包,该数据包包括的内容有:源主机 IP 地址,源主机 MAC 地址,目的主机的 IP 地址等。

   5.当本网络的所有主机收到该 ARP 数据包时:

(A)首先检查数据包中的 IP 地址是否是自己的 IP 地址,如果不是,则忽略该数据包。

(B)如果是,则首先从数据包中取出源主机的 IP 和 MAC 地址写入到 ARP 列表中,如果已经存在,则覆盖。

(C) 然后将自己的 MAC 地址写入 ARP 响应包中,告诉源主机自己是它想要找的 MAC 地址。

6.源主机收到 ARP 响应包后。将目的主机的 IP 和 MAC 地址写入 ARP 列表,并利用此信息发送数据。如果源主机一直没有收到 ARP 响应数据包,表示 ARP 查询失败。

3.  获取目的端的MAC地址(在一个以太网中)步骤如下:

1.发送ARP请求的以太网数据帧给以太网上的每个主机,即广播(以太网源地址填全1)。ARP请求帧中包含了目的主机的IP地址。 
         2.目的主机收到了该ARP请求之后,会发送一个ARP应答,里面包含了目的主机的MAC地址。

4.  报文格式(ARP 帧)

   

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