ARP协议

1.概述：ARP（Address Resolution Protocol）即地址解析协议，用于实现从IP地址到MAC地址的映射，即询问目标IP对应的MAC地址。不仅需要源目地址的封装，也需要源目MAC的封装，被称为“最不安全的协议”。

ARP协议的主要工作就是建立、查询、更新、删除ARP表项。

arp请求为广播请求，单播回应

arp -a生成arp表，arp -d删除arp表

 

 

ARP数据包的解读：

ARP协议字段的解读

Hardware：硬件类型，标识链路层协议

Protocol type ： 协议类型，标识网络层协议

Hardware size ：硬件地址大小，标识MAC地址长度，这里是6个字节（48bit）

Protocol size ： 协议地址大小，标识ip地址长度，这里是4个字节（32bit）

opcode ： 操作代码，标识ARP数据包类型，1标识请求，2表示回应

Sender ip address ： 发送者MAC

sender MAC address ： 发送者IP 

Target MAC address ： 目标MAC，此处全0表示在请求

Target ip address : 目标IP

 

 

静态映射

静态映射的意思是要手动创建一张ARP表，把逻辑（IP）地址和物理地址关联起来。这个ARP表储存在网络中的每一台机器上。例如，知道其机器的IP地址但不知道其物理地址的机器就可以通过查ARP表找出对应的物理地址。这样做有一定的局限性，因为物理地址可能发生变化：

（1）机器可能更换NIC（网络适配器），结果变成一个新的物理地址。

（2）在某些局域网中，每当计算机加电时，他的物理地址都要改变一次。

（3）移动电脑可以从一个物理网络转移到另一个物理网络，这样会时物理地址改变。

要避免这些问题出现，必须定期维护更新ARP表，此类比较麻烦而且会影响网络性能。

动态映射

动态映射时，每次只要机器知道另一台机器的逻辑（IP）地址，就可以使用协议找出相对应的物理地址。已经设计出的实现了动态映射协议的有ARP和RARP两种。ARP把逻辑（IP）地址映射为物理地址。RARP把物理地址映射为逻辑（IP）地址。

ARP是动态处理的，现在总结一下：ARP表项的生存时间是一般为5-10分钟，而ARP请求的等待时间是5秒钟，当这些时间到达后，就会更新ARP表项，如果在物理链路层无法连通则会删除表项。
因此每个协议栈的实现都必须维护着一个定时器（超时机制）来管理ARP缓存表