地址解析协议ARP（Address Resolution Protocol）

1、引言

说明：

ARP的作用，解决了什么问题：

以太网中的链路层，可能会采用不同的网络技术，而且不以ip作为路由依据。

链路层以mac地址作为路由依据。

ARP的功能是在32 bit的IP地址和采用不同网络技术的硬件地址之间提供动态映射。

注：

1. 以太网地址就是mac地址。

2. 每个网络接口都有唯一的硬件地址。

3. 尽管ARP请求是广播的，但ARP应答是直接送到请求端主机的，而不是广播的。

4. 一般情况下，当系统收到ARP请求或发送ARP应答时，都要把请求端的硬件地址和IP地址存入 ARP高速缓存。

5. 在ARP高速缓存中的表项一般都要设置超时值。从伯克利系统演变而来的系统一般对完整的表项设置超时值为20分钟，而对不完整的表项设置超时值为3分钟。

注：点对点链路不使用ARP。

2、例子

3、ARP高速缓存

ARP高效运行的关键是由于每个主机上都有一个ARP高速缓存。

高速缓存中每一项的生存时间一般为20分钟，起始时间从被创建时开始算起。

arp -am命令查询高速缓存

4、ARP的分组格式

在以太网上解析IP地址时，ARP请求和应答分组的格式如图4-3所示。

注意：ARP也可以用于其他类型的网络，可以解析IP地址以外的地址。

ARP分组说明：

（1）前两个字段是以太网的源地址和目的地址。目的地址为全1的地址是广播地址。电缆上的所有以太网接口都要接收广播的数据帧。

（2）以太网帧类型表示后面数据的类型。对于ARP请求或应答来说，该字段的值为0x0806。

（3）硬件类型字段表示硬件地址的类型。它的值为1即表示以太网地址。

（4）协议类型字段表示要映射的协议地址类型。它的值为0x0800即表示IP地址。

（5）硬件地址长度和协议地址长度分别指出硬件地址和协议地址的长度，以字节为单位。对于以太网上IP地址的ARP请求或应答来说，它们的值分别为6和4。

（6）操作字段指出四种操作类型，它们是ARP请求（值为1）、ARP应答（值为2）、RARP请求（值为 3）和RARP应答（值为4）。

请求应答流程：

对于一个ARP请求来说，除目的端硬件地址外的所有其他的字段都有填充值。当系统收到一份目的端为本机的ARP请求报文后，它就把硬件地址填进去，然后用两个目的端地址分别替换两个发送端地址，并把操作字段置为2，最后把它发送回去。