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文章編號：11376時間：2024-09-30人氣：
ARP： 1.首先，每臺主機都會在自己的ARP緩沖區 (ARP Cache)中建立一個 ARP列表，以表示IP地址和MAC地址的對應關系。 2.當源主機需要將一個數據包要發送到目的主機時，會首先檢查自己 ARP列表中是否存在該 IP地址對應的MAC地址，如果有，就直接將數據包發送到這個MAC地址；如果沒有，就向本地網段發起一個ARP請求的廣播包，查詢此目的主機對應的MAC地址。 此ARP請求數據包里包括源主機的IP地址、硬件地址、以及目的主機的IP地址。 3.網絡中所有的主機收到這個ARP請求后，會檢查數據包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。 如果不相同就忽略此數據包；如果相同，該主機首先將發送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP表中已經存在該IP的信息，則將其覆蓋，然后給源主機發送一個 ARP響應數據包，告訴對方自己是它需要查找的MAC地址； 4.源主機收到這個ARP響應數據包后，將得到的目的主機的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息開始數據的傳輸。 如果源主機一直沒有收到ARP響應數據包，表示ARP查詢失敗。 RARP：1.發送主機發送一個本地的RARP廣播，在此廣播包中，聲明自己的MAC地址并且請求任何收到此請求的RARP服務器分配一個IP地址； 2. 本地網段上的RARP服務器收到此請求后，檢查其RARP列表，查找該MAC地址對應的IP地址； 3. 如果存在，RARP服務器就給源主機發送一個響應數據包并將此IP地址提供給對方主機使用； 4. 如果不存在，RARP服務器對此不做任何的響應； 5. 源主機收到從RARP服務器的響應信息，就利用得到的IP地址進行通訊；如果一直沒有收到RARP服務器的響應信息，表示初始化失敗。 參考：
arp包的包類型
ARP（Address Resolution Protocol）包是一種用于在計算機網絡中解析IP地址和MAC地址的協議包。 ARP包類型包括ARP請求和ARP響應。 當一個主機需要與另一個主機通信時，它會向網絡發送ARP請求，以獲取目標主機的MAC地址。 收到請求后，目標主機會回復其MAC地址和IP地址的映射關系，以便主機能夠建立與目標主機的通信。 如果請求無效或請求被拒絕，主機將發送ARP響應，通知網絡中其他主機該請求無效。
ARP包通常用于解決IP地址和MAC地址之間的映射問題，因為IP地址在網絡中是通用的，而MAC地址則是唯一的。 通過ARP包，主機可以快速地找到目標主機的MAC地址，從而建立通信。 在計算機網絡中，ARP包是必不可少的協議之一，因為它能夠解決網絡中的地址解析問題，使得主機能夠快速地找到目標主機的MAC地址，從而建立通信。
總之，ARP包是用于解析IP地址和MAC地址的協議包，它在計算機網絡中起到了至關重要的作用。 ARP請求和ARP響應是ARP包中的兩種常見類型，它們能夠幫助主機快速地找到目標主機的MAC地址，從而建立通信。
地址解析協議(Address Resolution Protocol，ARP)說白了,就是把IP地址解析為以太網設備識別的信息,詳細資料如下:IP數據包常通過以太網發送。 以太網設備并不識別32位IP地址：它們是以48位以太網地址傳輸以太網數據包的。 因此，IP驅動器必須把IP目的地址轉換成以太網網目的地址。 在這兩種地址之間存在著某種靜態的或算法的映射，常常需要查看一張表。 地址解析協議(Address Resolution Protocol，ARP)就是用來確定這些映象的協議。 ARP工作時，送出一個含有所希望的IP地址的以太網廣播數據包。 目的地主機，或另一個代表該主機的系統，以一個含有IP和以太網地址對的數據包作為應答。 發送者將這個地址對高速緩存起來，以節約不必要的ARP通信。 如果有一個不被信任的節點對本地網絡具有寫訪問許可權，那么也會有某種風險。 這樣一臺機器可以發布虛假的ARP報文并將所有通信都轉向它自己，然后它就可以扮演某些機器，或者順便對數據流進行簡單的修改。 ARP機制常常是自動起作用的。 在特別安全的網絡上， ARP映射可以用固件，并且具有自動抑制協議達到防止干擾的目的。 硬件類型字段指明了發送方想知道的硬件接口類型，以太網的值為1。 協議類型字段指明了發送方提供的高層協議類型，IP為0806（16進制）。 硬件地址長度和協議長度指明了硬件地址和高層協議地址的長度，這樣ARP報文就可以在任意硬件和任意協議的網絡中使用。 操作字段用來表示這個報文的目的，ARP請求為1，ARP響應為2，RARP請求為3，RARP響應為4。 當發出ARP請求時，發送方填好發送方首部和發送方IP地址，還要填寫目標IP地址。 當目標機器收到這個ARP廣播包時，就會在響應報文中填上自己的48位主機地址。
網絡通信中，IP 地址與 MAC 地址的對應關系由 ARP（地址解析協議）來處理。 這個協議誕生于1982年，為了解決早期靜態配置的不便，提供了自動映射功能，簡化了網絡管理。 ARP通過維護主機的ARP表，實現IPv4地址與MAC地址的動態轉換。 在EThernet網絡中，每個主機的網卡都有MAC地址，發送數據時需要目標的MAC地址。 ARP協議棧由Ethernet幀協議和ARP協議組成，當源主機發送數據時，如果目標不在本地網絡，路由器會充當ARP代理，處理跨LAN的ARP請求。 ARP工作原理涉及發送ARP請求和響應，例如主機A向B發送數據時，會發起ARP請求。 對于MAC地址沖突，虛擬機中的MAC地址手動指定可能導致問題，此時可能需要通過NAT設備或使用static ARP mapping來預防ARP欺騙。 此外，gARP（自發ARP）用于主動更新ARP表，支持VIP切換和鏈路冗余等高可用性應用。 Linux系統中的ARP客戶端通過命令行操作，設置設備的MAC地址和IP的映射關系。 總的來說，ARP協議在維護網絡通信的透明性方面起著關鍵作用，尤其是在局域網環境中。
地址解析協議ARP： 已經知道了一個機器（主機或路由器）的IP地址，需要找出其相應的硬件地址。 還有一個舊的協議叫做逆地址解析協議RARP,它的作用是使只知道自己硬件地址的主機能夠通過RARP協議找出其IP地址。 現在的DHCP協議已經包含了RARP協議的功能。 由于是IP協議使用了ARP協議，因此通常就把ARP協議劃歸網絡層。 但ARP協議的用途是為了從網絡層使用的IP地址，解析出在數據鏈路層使用的硬件地址，因此，有的就按照協議的所用，把ARP協議劃歸在數據鏈路層。 網絡層使用的是IP地址，但在實際網絡的鏈路上傳送數據幀時，最終還是必須使用該網絡的硬件地址，但P地址和下面的網絡的硬件地址之間由于格式不同而不存在簡單的映射關系（例如，IP地址有32位，而局域網的硬件地址是48位）。 此外，在一個網絡上可能經常會有新的主機加入進來，或撤走一些主機。 更換網絡適配器也會使主機的硬件地址改變。 地址解析協議ARP解快這個問題的方法是在主機ARP高速緩存中存放一個從IP地址到硬件地址的映射表，并且這個映射表還經常動態更新（新增或超時刪除）。 每一臺主機都設有一個ARP高速緩存(ARP cache),里面有本局域網上的各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表，這些都是該主機目前知道的一些地址。 那么主機怎樣知道這些地址呢？我們可以通過下面的例子來說明： 當主機A要向本局域網上的某臺主機B發送IP數據報時，就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP地址，如有，就在ARP高速緩存中查出其對應的硬件地址，再把這個硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網把該MAC幀發往此硬件地址。 也有可能查不到主機B的P地址的項目。 這可能是主機B才入網，也可能是主機A剛剛加電，其高速緩存還是空的，在這種情況下，主機A就自動運行ARP,然后按以下步最找出主機B的硬件地址。 (1)ARP進程在本局域網上廣播發送一個ARP請求分組。 圖4-11(a)是主機A廣播發送ARP請求分組的示意圖。 ARP請求分組的主要內容是：“我的P地址是209.0.0.5，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18。 我想知道IP地址為209.0.0.6的主機的硬件地址。 .” (2)在本局域網上的所有主機上運行的ARP進程都收到此ARP請求分組。 (3)主機B的IP地址與ARP請求分組中要查詢的P地址一致，就收下這個ARP請求分組，并向主機A發送ARP響應分組,同時在這個ARP響應分組中寫入自己的硬件地址。 由于其余的所有主機的P地址都與ARP請求分組中要查詢的P地址不一致，因此都不理睬這個ARP請求分組，見圖4-16。 ARP響應分組的主要內容是：“我的IP地址是209.0.0.6，我的硬件地址是08-00-2B-00-EE-0A,”請注意：雖然ARP請求分組是廣播發送的，但ARP響應分組是普通的單播，即從一個源地址發送到一個目的地址。 (4)主機A收到主機B的ARP響應分組后，就在其ARP高速緩存中寫入主機B的P地址到硬件地址的映射。 當主機A向B發送數據報時，很可能以后不久主機B還要向A發送數據報，因而主機B也可能要向A發送ARP請求分組。 為了減少網絡上的通信量，主機A在發送其ARP請求分組時，就把自己的P地址到硬件地址的映射寫入ARP請求分組。 當主機B收到A的ARP請求分組時，就把主機A的這一地址映射寫入主機B自己的ARP高速緩存中。 以后主機B向A發送數據報時就很方便了。 可見ARP高速緩存非常有用。 如果不使用ARP高速緩存，那么任何一臺主機只要進行一次通信，就必須在網絡上用廣播方式發送ARP請求分組，這就使網絡上的通信量大大增加。 ARP把已經得到的地址映射保存在高速緩存中，這樣就使得該主機下次再和具有同樣目的地址的主機通信時，可以直接從高速緩存中找到所需的硬件地址而不必再用廣播方式發送ARP請求分組。 ARP對保存在高速緩存中的每一個映射地址項目都設置生存時間（例如，10~20分鐘)。 凡超過生存時間的項目就從高速緩存中刪除掉。 設置這種地址映射項目的生存時間是很重要的。 設想有一種情況。 主機A和B通信。 A的ARP高速緩存里保存有B的硬件地址。 但B的網絡適配器突然壞了，B立即更換了一塊，因此B的硬件地址就改變了。 假定A還要和B繼續通信。 A在其ARP高速緩存中查找到B原先的硬件地址，并使用該硬件地址向B發送數據幀。 但B原先的硬件地址已經失效了，因此A無法找到主機B。 但是過了一段不長的生存時間，A的ARP高速緩存中已經刪除了B原先的硬件地址，于是A重新廣播發送ARP請求分組，又找到了B。 請注意，ARP是解決同一個局域網上的主機或路由器的P地址和硬件地址的映射問題。 如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網上，例如，在主機 H1 就無法解析出另一個局域網上主機 H11 的硬件地址（實際上主機H,也不需要知道遠程主機 H11 的硬件地址)。 主機 H1 發送給 H11 的P數據報首先需要通過與主機 H1 連接在同一個局域網上的路由器R2來轉發。 因此主機H1這時需要把路由器R2的IP地址解析為硬件地址HA2,以便能夠把IP數據報傳送到路由器R2。 以后，R2從轉發表找出了下一跳路由器R3, 同時使用ARP解析出R3的硬件地址HA3。 于是IP數據報按照硬件地址HA3轉發到路由器R3。 路由器R3在轉發這個IP數據報時用類似方法解析出目的主機 H11 的硬件地址HA11,使IP數據報最終交付主機H11。 從IP地址到硬件地址的解析是自動進行的，主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的。 只要主機或路由器要和本網絡上的另一個已知IP地址的主機或路由器進行通信，ARP協議就會自動地把這個IP地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。 (1)發送方是主機，要把IP數據報發送到同一個網絡上的另一臺主機。 這時一個逐漸發送ARP請求分組（在網絡上廣播），找到目的主機的硬件地址。 (2)發送方是主機，要把IP數據報發送到另一個網絡上的一臺主機。 這時發送方的主機發送ARP請求分組（在網絡上廣播），找到網絡上的一個路由器的硬件地址。 剩下的工作由路由器R來完成。 R要做的事情是下面的(3)或(4)。 (3)發送方是路由器，要把IP數據報轉發到與R相連接在同一個網絡上的主機。 這時R發送ARP請求分組（在網絡上廣播），找到目的主機的硬件地址。 (4)發送方是路由器R1要把IP數據報轉發到網絡上的一臺主機。 這臺主機與R1不是連接在同一個網絡上。 這時R1發送ARP請求分組（在網絡上廣播），找到連接在網絡上的另一個路由器R2的硬件地址。 剩下的工作由這個路由器R2來完成。 在許多情況下需要多次使用ARP。 但這只是以上幾種情況的反復使用而已。 既然在網絡鏈路上傳送的幀最終是按照硬件地址找到目的主機的，為什么不直接使用硬件地址進行通信？這樣似乎可以免除（IP 地址）使用ARP： 由于存在著各式各樣的網絡，使用不同的硬件地址。 要使這些異構網絡能夠互相通信就必須進行非常復雜的硬件地址轉換工作，因此由用戶或用戶主機來完成這項工作幾乎是不可能的事。 但IP編址把這個復雜問題解決了。 連接到互聯網的主機只需各自擁有一個唯一的IP地址，它們之間的通信就像連接在同一個網絡上那樣簡單方便 ，因為上述的調用ARP的復雜過程都是由計算機軟件自動進行的，對用戶來說是看不見這種調用過程的。 因此，在虛擬的IP網絡上用P地址進行通信給廣大的計算機用戶帶來很大的方便。
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