47. ARP原理及三重讨论

1）有mac地址表、有arp缓存：

        此时主机A与交换机所需的所有信息都已存在，主机A可以直接由单播方式发送带有双方MAC和IP的数据帧到交换机，交换机也可以直接由单播方式经由确定的端口发送到目标主机B

2）无mac地址表、无arp缓存：

        此时，A主机只有目标B主机的IP地址，而没有B主机的MAC地址，交换机中也没有B主机所对应的接口映射，需要通过ARP协议寻找B主机的MAC地址，于是，A主机会首先发送带有A主机IP和MAC地址以及B主机的IP地址的广播，到达交换机以后，交换机会首先根据接收到A主机数据帧的接口跟A主机对应起来，记录到MAC地址表中，然后将这条广播信息发送到除A主机接口以外的所有接口之中，而由于信息中包含有B主机的IP信息，所以只有B主机会对这条广播进行应答，包含自己的IP、MAC，以及A主机发送出来的IP、MAC，通过单播方式发送到交换机中，此时交换机既获得了B主机的MAC地址，又得到了该MAC地址对应的接口号，在记录到交换机的MAC地址表的同时，叫这条单播信息发送回A主机，此时，A主机就拥有了双方的IP、MAC，接下来就可以用单播的方式进行数据的传输了。

3）无mac地址表、有arp缓存：

        此时，A主机有B主机的MAC地址，但是交换机的MAC地址表里没有双方的MAC地址与接口的映射关系，所以，交换机需要学习双方的映射关系。此时，A主机会向交换机发送包含有双方完整的IP、MAC地址的数据帧，而交换机在接收到数据的时候，会进行A主机的MAC地址与接口的映射关系的记录，存在MAC地址表里，然后复制数据帧并使用广播的方式，向除A主机接口以外的所有接口发送广播，由于其中包含有B主机的IP、MAC信息，所以只有B主机会进行回应，此时交换机就获得了B主机MAC地址和接口的映射关系，并记录在MAC地址表里，并同时经由记录的接口单播转发给A主机，开始数据的正常传输。