ARP协议简介

ARP协议简介一、ARP概念ARP（AddressResolutionProtocol），即地址解析协议，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。在TCP/IP协议中，每一个网络节点是用IP地址标识的，IP地址是一个逻辑地址。而在以太网中数据包是靠48位MAC地址（物理地址）寻址的。因此，必须建立IP地址与MAC地址之间的对应关系，ARP协议就是为完成这个工作而设计的。为什么要用ARP协议二、ARP工作过程主机A的IP地址为192.168.1.1，MAC地址为0A-11-22-33-44-01；主机B的IP地址为192.168.1.2，MAC地址为0A-11-22-33-44-02；当主机A要与主机B通信时，地址解析协议可以将主机B的IP地址（192.168.1.2）解析成主机B的MAC地址，以下为工作流程：二、ARP工作过程第一步：根据主机A上的路由表内容，确定用于访问主机B的转发IP地址是192.168.1.2。然后A主机在自己的本地ARP缓存中检查主机B的匹配MAC地址，发现没有主机B的MAC地址。主机A：192.168.1.1主机B：192.168.1.2主机C：192.168.1.3主机D：192.168.1.4ARPCacheInternetAdressPhysicalAdressType二、ARP工作过程第二步：主机A将ARP请求帧广播道本地网络上的所有主机，主机A的IP地址和MAC地址都包括在ARP请求中。本地网络上的每台主机都接收到ARP请求，并检查是否与自己的IP地址匹配。如果主机发现请求的IP地址与自己的IP地址不匹配，它将丢弃ARP请求。主机A：192.168.1.1主机C：192.168.1.3主机D：192.168.1.4我需要192.168.1.2的MAC地址主机B：192.168.1.2二、ARP工作过程第三步：主机B确定ARP请求中的IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP缓存中，并且将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机A。主机B：192.168.1.2主机C：192.168.1.3主机D：192.168.1.4我的MAC地址是0A-11-22-33-44-02主机A：192.168.1.1二、ARP工作过程第四步：当主机A收到从主机B发来的ARP回复消息时，会用主机B的IP和MAC地址映射更新ARP缓存。本机缓存是有生存期的，生存期接结束后，将再次重复上面的过程。10.1.1.2192.168.1.3192.168.1.4ARPCacheInternetAdressPhysicalAdressType192.168.1.20A-11-22-33-44-02Dynamic三、ARP缓存ARP缓存是个用来储存IP地址和MAC地址的缓冲区，其本质就是一个IP地址到MAC地址的对应表，表中每一个条目分别记录了网络上其它主机的IP地址和对应的MAC地址。为使广播量最小，ARP维护IP地址到MAC地址映射的缓存以便将来使用。ARP缓存可以包含动态和静态项目，动态项目通常20分钟不用将被更新，而静态项目一直保留在缓存中，直到重启计算机。四、ARP报文格式以太网目的地址以太网源地址6（48bit)6ARP数据区帧类型228硬件类型协议类型OP类型发送端以太网地址发送端IP地址目的以太网地址目的IP地址22264640806表示ARP数据协议长度硬件长度11硬件类型：硬件地址类型，以太网为1；协议类型：指明高层协议类型。IP为0800；硬件地址长度和协议长度：指明了硬件地址和高层协议地址的长度；OP类型：用来表示这个报文的类型，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP响应为4；五、ARP命令应用ARP缓存中的表用于存储IP地址及其经过解析的MAC地址，ARP命令用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系，添加或删除静态对应关系等。Arp-a用于查看缓存中的所有项目；Arp-aIp加上接口的Ip，用于查看与该接口相关的ARP缓存项目；Arp-sIp物理地址可以向ARP缓存中人工输入一个静态项目；Arp-dIp使用该命令能够人工删除一个静态项目。六、抓包实例ARP请求：六、抓包实例ARP响应：七、目的主机在其它网段的处理当源主机判断目的主机与自己位于不同网段时，它会通过默认网关（Gateway）来递交报文，即发送ARP请求来获取网关IP地址对应的MAC，在得到网关的ARP应答后，用网关MAC作为报文的目的MAC进行报文发送。注意，发送报文的源IP是源主机IP，目的IP仍然是目的主机的IP。如果没有配置缺省网关，网关收到源计算机的ARP请求会使用自己的MAC地址与目标主机的IP地址对源计算机进行应答。网络网络R2ACB①②R1网络八、免费ARP免费ARP即指主机发送ARP目的地址自己的IP地址，通常它发生在系统引导期间进行接口配置的时候。免费ARP与ARP的帧格式主要的区别在于它的目的IP地址是自己的IP地址。免费ARP可以有两个方面的作用：1)一个主机可以通过它来确定另一个主机是否设置了相同的IP地址。2)发送免费ARP的主机正好改变了硬件地址，可以更新其他主机高速缓存中旧的硬件地址。八、免费ARP九：对比RARPRARP：反向地址转换协议，是局域网的物理机器从网关服务器的ARP表或者缓存上根据MAC地址请求IP地址的协议，其功能与地址解析协议相反，工作流程也相反。通常计算机可以从磁盘的配置文件中直接读取IP地址，但对无盘PC、无盘工作站等情况下，就需要从RARP的方法获取自身的IP地址。首先是查询主机向网络送出一个RARPRequest广播封包，向别的主机查询自己的IP地址。这个时候网络上的RARP服务器就会将发送端的IP地址用RARPReply封包回应给查询者，这样查询主机就获得自己的IP地址了。