地址解析协议ARP的工作过程与作用

发布网友发布时间：2022-04-25 09:10

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热心网友时间：2023-04-22 09:44

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

我们以主机A（192.168.1.5）向主机B（192.168.1.1）发送数据为例。

当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。

如果找到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；

如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.1.1的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应：“192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09”。

这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。

ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。

热心网友时间：2023-04-22 09:45

ARP数据包根据接收对象不同，可分为两种：
1. 广播包(Broadcast)。广播包目的MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF，交换机设备接收到广播包后，会把它转发给局域网内的所有主机。
2. 非广播包(Non-Broadcast)。非广播包后只有指定的主机才能接收到。

ARP数据包根据功能不同，也可以分为两种：
1. ARP请求包(ARP Request)。ARP请求包的作用是用于获取局域网内某IP对应的MAC地址。
2. ARP回复包(ARP Reply)。ARP回复包的作用是告知别的主机，本机的IP地址和MAC是什么。

广播的一般都是ARP请求包，非广播的一般都是ARP回复包。

假设局域网内有以下两台主机，主机名、IP地址、MAC地址分别如下：
主机名 IP地址 MAC地址
A 192.168.0.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA
B 192.168.0.2 BB-BB-BB-BB-BB-BB

当主机A需要与主机B进行通讯时，它会先查一下本机的ARP缓存中，有没有主机B的MAC地址。如果有就可以直接通讯。如果没有，主机A就需要通过ARP协议来获取主机B的MAC地址，具体做法相当于主机A向局域网内所有主机喊一嗓子：“喂～谁是192.168.0.2？我是192.168.0.1，我的MAC地址是AA-AA-AA-AA-AA-AA
。你的MAC地址是什么，快告诉我”，这时候主机A发的数据包类型为：广播-请求。

当主机B接收到来自主机A的“ARP广播-请求”数据包后，它会先把主机A的IP地址和MAC地址对应关系保存/更新到本机的ARP缓存表中，然后它会给主机A发送一个“ARP非广播-回复”数据包，其作用相当于告诉主机A：“嘿，我是192.168.0.2，我的MAC地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB”。当主机A接收到主机B的回复后，它会把主机B的IP地址和MAC地址对应关系保存/更新到本机的ARP缓存表中，之后主机A和B就可以进行通讯了。

热心网友时间：2023-04-22 09:44

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