网络层协议介绍以及ARP在Windows和华为系统中相关命令

本文介绍了网络层的主要功能,包括IP数据包格式、ICMP协议及其在Windows中的ping命令选项。此外,详细阐述了ARP协议的工作原理,并列举了Windows和华为系统中的ARP命令。同时,提到了广播域概念,以及ARP攻击和欺骗的基本原理。

一、网络层的功能

1、定义了基于IP 协议的逻辑地址

2、连接不同的媒介类型

3、选择数据通过网络的最佳路径(这也是路由器的工作内容)

二、IP数据包的格式:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-25X2aLKH-1603340833070)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022085558766.png)]

首部长度默认是20byte

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xYEWSEQz-1603340833071)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022090347428.png)]

(一)、IP字段的详细解释:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZwNLtNTC-1603340833072)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022090700951.png)]

三、ICMP协议

1、ICMP是一个“错误侦测与回馈机制”

2、通过IP数据包封装的

3、用来发送错误和控制信息

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pkVJhuvT-1603340833074)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022091959322.png)]

TCP协议号:6
UDP协议号:17
ICMP协议号:1

ICMP协议的作用:检测网络连通性(可以理解为Ping的命令)

(一)、Windows系统中ping命令常用选项:

-t 参数会一直不停的执行ping
-a 参数可以显示主机名称
-l (小写的L) 参数可以设定ping包的大小 ###在Linux系统下为:-s
-n 指定发送包的个数 -c
-S (大写的S) 指定源IP去ping -I(大写的i)
不加 -t 的话,在windoes系统中默认ping 4个包

(二)、跟踪路由路径命令:

WIN: tracert IP/域名
Linux: Traceroute IP/域名

四、广播与广播域

1、广播:将广播地址作为目的地址的数据帧

2、广播域:网络中能接收到同一个广播的所有节点的集合

3、广播地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-19n2XOPq-1603340833074)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022115535987.png)]

注:广播域是在同一个局域网中,路由器是用来隔离广播域的

五、ARP协议

(一)、ARP协议概述

1、局域网中主机的通信

​ (1)、IP地址与MAC地址

2、什么是ARP协议

​ (1)、Address Ressolution Protocol,地址解析协议

​ (2)、将一个已知的IP地址解析成MAC地址

(二)、ARP的工作原理:

1、PC1想发送数据给PC2,会先检查自己的ARP缓存表。

2、如果发现要查找的MAC地址不在表中,就会发送一个ARP请求广播,用于发现目的 MAC地址。

ARP请求消息中包括PC1的IP地址和MAC地址以及PC2的IP地址和MAC地址(此时为广播MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF).

3、交换机收到广播后做泛洪处理,除主机1外所有主机收到ARP请求消息,PC2以单播方式发送ARP应答,并在自己的ARP表中缓存PC1的IP地址和MAC地址的对应关系,而其他主机则丢弃这个ARP请求消息。

4、PC1在自己的ARP表中添加PC2的IP地址和MAC地址的对应关系,以单播方式与PC2通信。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WwDnJGau-1603340833075)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022100642578.png)]

解析过程涉及到的表有:
ARP缓存表、MAC缓存表

六、ARP相关命令

(一)、Windows系统中的ARP命令

1、arp-a:查看ARP缓存表

2、arp-d [IP]:清除ARP缓存

3、arp-s IP MAC :ARP静态绑定

如提示ARP项添加失败,解决方案:

a、用管理员模式:电脑左下角“开始”按钮右键,点击“Windows PowerShell(管理员)(A)”或者进入C盘windows\system32文件夹找到cmd.exe,右键“以管理员身份运行”再执行arp-s命令

b、(1)netsh interface ipv4 show neighbors 或者netsh i i show in <查看网卡接口序号/Idx>

​ (2) netsh interface ipv4 set neighbors <接口序号>

解除静态绑定

netsh -c i i delete neighborsIdx

动态学习到的ARP的老化时间是120S,并且静态绑定的ARP条目在计算机关机或重启后会消失。

(二)、华为系统中的ARP命令:

[Huawei] dis mac-address ###查看mac地址信息

[Huawei] arp static ###绑定ARP

[Huawei] undo arp static ###解除绑定

reset arp all ###清除mac地址表

七、ARP攻击原理与欺骗原理

(一)、ARP攻击原理:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dVxUzLnN-1603340833076)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022111229688.png)]

(二)、ARP欺骗原理:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lUy5xduv-1603340833076)(C:\Users\GCC\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201022111507762.png)]

<think>我们正在回答关于Windows系统中ARP命令的使用方法及作用的问题。根据引用[1][2][3],我们可以总结如下: 引用[1][2]都提到了ARP协议以及Windows系统中的ARP命令,引用[3]则提到了Windows系统命令(包括arp)的上下文。 因此,我们将重点整理Windows系统中ARP命令的使用方法作用。 ### ARP命令的作用 ARP(Address Resolution Protocol)即地址解析协议,用于将IP地址解析为MAC地址(物理地址)。在局域网中,主机之间的通信依赖于MAC地址,而ARP协议就是实现IP地址到MAC地址转换的协议Windows系统中的ARP命令主要用于查看、添加删除ARP缓存表中的条目。 ### ARP命令的使用方法 打开命令提示符(cmd),输入`arp`即可看到帮助信息: ``` C:\> arp 显示修改地址解析协议(ARP)使用的“IP 到物理”地址转换表。 ARP -s inet_addr eth_addr [if_addr] ARP -d inet_addr [if_addr] ARP -a [inet_addr] [-N if_addr] [-v] 接口: 10.0.0.1 --- 0x4 Internet 地址 物理地址 类型 10.0.0.2 00-aa-00-62-c6-09 动态 10.0.0.3 00-aa-00-62-c6-09 动态 参数说明: -a 通过询问当前协议数据,显示当前 ARP 项。 如果指定 inet_addr,则只显示指定计算机的 IP 地址物理地址。 如果不止一个网络接口使用 ARP,则显示每个 ARP 表的项。 -g 与 -a 相同。 -v 在详细模式下显示当前 ARP 项。所有无效项环回接口上的项都将显示。 inet_addr 指定 Internet 地址。 -N if_addr 显示 if_addr 指定的网络接口的 ARP 项。 -d 删除 inet_addr 指定的主机。inet_addr 可以为通配符 *,表示删除所有主机。 -s 添加主机并且将 Internet 地址 inet_addr 与物理地址 eth_addr 相关联。 物理地址是用连字符分隔的 6 个十六进制字节。 该项是永久的。 eth_addr 指定物理地址。 if_addr 如果存在,此项指定地址转换表应修改的接口的 Internet 地址。 如果不存在,则使用第一个适用的接口。 示例: > arp -s 10.0.0.1 00-11-22-33-44-55 ...... 添加静态ARP条目 > arp -d 10.0.0.1 ...... 删除ARP条目 > arp -a ...... 显示所有ARP条目 ``` ### 常用命令详解 1. **查看ARP缓存表**:使用`arp -a`命令可以查看当前ARP缓存表中的所有条目。 ``` C:\> arp -a 接口: 192.168.1.100 --- 0x4 Internet 地址 物理地址 类型 192.168.1.1 aa-bb-cc-dd-ee-ff 动态 192.168.1.255 ff-ff-ff-ff-ff-ff 静态 224.0.0.22 01-00-5e-00-00-16 静态 ``` 2. **添加静态ARP条目**:使用`arp -s`命令可以添加静态ARP条目(永久有效,重启后消失)。 ``` C:\> arp -s 192.168.1.99 00-11-22-33-44-55 ``` 3. **删除ARP条目**:使用`arp -d`命令删除指定IPARP条目,或者使用`arp -d *`删除所有条目。 ``` C:\> arp -d 192.168.1.99 ``` ### 注意事项 - ARP缓存表分为动态(Dynamic)静态(Static)两种类型。动态条目会随时间自动更新或删除,静态条目则手动添加且不会自动删除(但重启计算机后静态条目也会消失)。 - 静态ARP条目可以防止ARP欺骗攻击,但管理复杂,一般不推荐大量使用。 -网络出现问题时,可以使用ARP命令检查ARP缓存表是否正确(如网关的MAC地址是否正确)[^1][^2]。 ### 典型应用场景 1. **排查网络故障**:当无法访问局域网中的某台主机时,可以检查ARP缓存表是否解析了正确的MAC地址。 2. **防止ARP欺骗**:在关键主机上绑定静态ARP条目(如绑定网关的IPMAC地址)以避免ARP欺骗攻击[^1]。 §§相关问题§§ 1. 如何防止ARP欺骗攻击? 2. 在Windows中如何永久保存静态ARP条目? 3. ARP命令华为系统中与Windows系统中有何不同? </think>### Windows系统中ARP命令的使用方法及作用 --- #### **一、ARP协议核心作用** ARP(Address Resolution Protocol)用于将**IP地址解析为MAC地址**,实现局域网内主机通信[^1][^2]。Windows系统通过ARP缓存表存储IP-MAC映射,包含动态(自动学习)静态(手动绑定)条目。 --- #### **二、ARP命令语法格式** ```cmd arp [-a] [-d] [-s] [IP地址] [MAC地址] [选项] ``` **参数解析**: | 参数 | 作用 | 示例 | |------|------|------| | `-a` | 显示所有ARP缓存条目 | `arp -a` | | `-d` | 删除指定IP的缓存条目 | `arp -d 192.168.1.1` | | `-s` | 添加静态ARP绑定 | `arp -s 192.168.1.2 00-aa-00-62-c6-09` | | `-N` | 指定网络接口 | `arp -a -N 192.168.1.100` | --- #### **三、关键操作详解** 1. **查看ARP缓存表** ```cmd arp -a ``` 输出示例: ``` 接口: 192.168.1.100 --- 0x4 Internet 地址 物理地址 类型 192.168.1.1 aa-bb-cc-dd-ee-ff 动态 192.168.1.255 ff-ff-ff-ff-ff-ff 静态 ``` - **类型**:`动态`(自动学习)或`静态`(手动绑定)[^2] 2. **添加静态ARP绑定** ```cmd arp -s 192.168.1.5 00-1e-68-12-34-56 ``` - 永久绑定IP到MAC地址(重启后失效) - **防御ARP欺骗**:绑定网关IP-MAC防止中间人攻击[^1] 3. **删除ARP条目** ```cmd arp -d 192.168.1.5 # 删除单个IP arp -d * # 清空整个ARP缓存 ``` 4. **指定网络接口操作** ```cmd arp -a -N 192.168.1.100 # 显示指定接口的缓存 ``` --- #### **四、典型应用场景** 1. **网络故障排查** - 检查网关MAC是否被篡改:`arp -a | findstr "192.168.1.1"` - 对比合法网关MAC,识别ARP欺骗 2. **安全加固** ```cmd :: 绑定网关静态ARP条目 arp -s 192.168.1.1 00-50-56-c0-00-08 ``` 3. **网络设备管理** - 清除无效条目提升通信效率:`arp -d *` --- #### **五、注意事项** 1. **权限要求**: - 添加/删除ARP条目需**管理员权限**(以管理员身份运行CMD) 2. **作用域限制**: - ARP缓存条目仅在**同一子网**生效(跨网段需路由) 3. **静态条目有效期**: - 手动绑定的静态条目**重启后失效** - 永久保存需通过脚本或组策略实现 --- #### **六、相关命令扩展** | 命令 | 功能 | 关联性 | |------|------|--------| | `ping` | 测试主机连通性 | 触发ARP学习过程[^2] | | `ipconfig` | 查看本机IP配置 | 获取当前接口IP | | `netsh interface ipv4` | 高级IP配置 | 管理永久ARP条目 | > ⚠️ **注意**:ARP命令操作位于**网络层**,仅影响本地主机缓存,不会修改网络设备配置[^3]。
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