ARP地址解析协议

ARP地址解析协议：为IP地址到相应的硬件地址之间提供动态映射。

下面图为例说明地址解析协议的详细工作流程。

结合图中的序号进行说明。

client通过FTP协议连接server时，首先解析器会把主机名转换为IP地址。这个过程既能够使用DNS服务，又能够使用本机上的hosts文件进行转换，hosts文件通经常使用于补充或代替网络中DNS的功能。

依据目的IP请求建立TCP连接。

TCP连接建立后，发送端向接收端发送一个IP数据报。

数据报交由ARP模块进行地址转换，ARP模块把32位IP地址转换为48位以太网地址。

ARP模块以广播的方式发送一个ARP请求到本网络的全部主机上。ARP请求中包括目的主机的IP地址，表示“假设你是这个IP地址的拥有着，请回答你的硬件地址”。

目的主机的ARP模块收到这个请求后，返回一个ARP应答告诉对方自己的硬件地址。

发送端收到接收端的硬件地址后，就行通过以太网驱动程序发送数据了。

这里有两点须要注意：

• 以太网驱动程序要发送数据，并须要知道目的端的硬件地址（通常是以太网地址），IP地址对它来说是无法识别的。也就是说，链路层间通信使用硬件地址，而链路层之上的通信则採用IP地址。
• 上述过程是目的主机在同一个网络中。假设目的主机不在本网络中，那么就须要通过IP路由选择把数据发到外网了。这时，ARP解析到的硬件地址就会是下一跳路由器的硬件地址。

以下来看看ARP的分组格式：

下面是用Wireshark抓取的数据，以太网首部例如以下：

目的地址全为1表示发送的是广播，同一以太网上的全部接口都可以接收到此广播数据帧。类型字段0x0806表示ARP请求或ARP应答，究竟是请求还是应答，要依据ARP包内的某个标识区分。

ARP请求包例如以下：

以下逐一分析每一个字段。

2字节硬件地址表示硬件地址类型，如以太网、令牌环网等。这里的值为1，表示硬件地址为以太网地址。

2字节协议类型表示要映射的协议地址类型。这里的值为0x0800，表示IP地址。

1字节硬件地址长度，单位为字节。这里的值为6，表示48位以太网地址。

1字节协议地址长度，单位为字节。这里的值为4，表示32位IP地址。

2字节op字段指出四种操作类型：

• 1表示ARP请求
• 2表示ARP应答
• 3表示RARP请求
• 4表示RARP应答

究竟是请求还是应答就是通过这个字段来区分的。

6字节发送端以太网地址。

4字节发送端IP地址。

6字节目的端以太网地址。注意，ARP的目的就是获得对方的硬件地址，发送端在发送ARP请求时显然还不知道目的端的硬件地址为多少，所以这个字段所有填充0.

4字节目的端IP地址。

当目的端收到发给自己的ARP请求后，它会做例如以下工作：

• 将上述目的端以太网地址用自己的硬件地址填充
• 交换发送和接受的方向
• op字段改为2，表示ARP应答
• 发送

參考：

《TCP/IP具体解释》 P38-P41.