ARP協議技術

2020-12-05 RFID世界網

ARP協議是「Address Resolution Protocol」（地址解析協議）的縮寫。其作用是在乙太網環境中，數據的傳輸所依懶的是MAC地址而非IP位址，而將已知IP位址轉換為MAC地址的工作是由ARP協議來完成的。

為什麼需要 ARP 協議

在網絡訪問層中，同一區域網中的一臺主機要和另一臺主機進行通信，需要通過 MAC 地址進行定位，然後才能進行數據包的發送。而在網絡層和傳輸層中，計算機之間是通過 IP 地址定位目標主機，對應的數據報文只包含目標主機的 IP 地址，而沒有 MAC 地址。因此，在發送之前需要根據 IP 地址獲取 MAC 地址，然後才能將數據包發送到正確的目標主機，而這個獲取過程是通過 ARP 協議完成的。

ARP解析過程

（1）當PC1想發送數據給PC2，首先在自己的本地ARP緩存表中檢查主機PC2匹配的MAC地址。

（2）如果PC1緩存中沒有找到響應的條目，它將詢問主機PC2的MAC地址，從而將ARP請求幀廣播到本地網絡的所有主機。該幀中包括源主機PC1的IP、MAC地址，本地網絡中的所有主機都接收到ARP請求，並且檢查是否與自己的IP位址相匹配。如果發現請求中IP位址與自己IP不匹配，則丟棄ARP請求。

（3）主機PC2確定ARP請求中得IP位址與自己的IP位址匹配，則將主機PC1的地址和MAC地址添加到本地緩存表中。　　

（4）主機PC2將包含其MAC地址的ARP回復消息直接發送回主機PC1（數據幀為單播）。　

（5）主機PC1收到PC2發揮的ARP回復消息，將PC2的IP和MAC地址添加至自己ARP緩存表中，本機緩存是有生存期的，默認ARP緩存表有效期120s。當超過該有效期後，則將重複上面過程。主機PC2的MAC地址一旦確定，主機PC1就能向主機PC2發送IP信息。

ARP命令

 ARP請求包

廣播發送

ARP響應包

單播發送

無償ARP/免費ARP

廣播發送

免費 ARP（Gratuitous ARP）包是一種特殊的 ARP 請求，它並非期待得到 IP 對應的 MAC 地址，而是當主機啟動的時候，發送一個 Gratuitous ARP 請求，即請求自己的 IP 地址的 MAC 地址。

根據上面的所講的原理，我們簡單說明這個過程：A要和B通訊，A就需要知道B的乙太網地址，於是A發送一個ARP請求廣播（誰是192.168.10.2 ，請告訴192.168.10.1），當B收到該廣播，就檢查自己，結果發現和自己的一致，然後就向A發送一個ARP單播應答（192.168.10.2 在BB-BB-BB-BB-BB-BB）。

 

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