地址解析协议ARP

所谓的地址解析协议ARP是通过IP地址对硬件地址的解析。
我们进行网络通信时是两个地址的，一个是网络层的IP地址，
一个是数据链路层的硬件地址（MAC地址），也就是说我们
主机存在着两个地址。虽然存在着两个地址，但在实际数据
形成数据帧进行传输的时候，必须要用到硬件地址（MAC
地址）来进行传输的。所以当我们知道一台主机的IP地址，
却不知道一台主机的物理地址，是无法完成数据传输进行通
信的。为了解决这一问题就出现了地址解析协议ARP。有了
地址解析协议ARP，只要我们知道接收方的IP地址也可以
进行数据传输。网络层的IP地址到数据链路层的硬件地址
解析是自动完成的，我们是看不到的。这样让我们误认为
是在用IP地址来进行主机与主机之间的连接通信的，实际
上是通过硬件地址来进行连接的。那我们的地址解析协议
ARP从IP地址到硬件地址的解析过程是怎样的呢？
下面我就讲一下它的解析过程吧。
它的解析过程又有两种，一种是在发送方的ARP高速缓存
中记录有接收方的IP地址，另一种是没有记录接收方的IP
地址。有IP地址的话就可以直接获取到接收方的硬件地址，
没有IP地址的话就要以广播的形式对接收方进行ARP分组
请求。它们的分组请求都有相应的接收方响应。
如下图是ARP分组请求与分组响应的过程。


如图可以看出主机A是以广播的形式对本局域网的所有主机发送ARP请求分组。
然后主机B进行响应通过主机A的硬件地址对自己的硬件地址封装发送给主机
A，主机A就获得主机B的硬件地址保存在主机A的ARP高速缓存中。这样主
机A与主机B之间就可以进行数据传输了。
使用ARP的四种典型情况

1. 发送方是主机要把IP数据报发送到本网络上的另一个主机。
   这时用ARP找到目的主机的硬件地址。
2. 发送方是主机，要把IP数据报发送到另一个网络上的一个
   主机。这时用ARP找到本网络上的一个路由器的硬件地址。
   剩下的工作由这个路由器来完成。
3. 发送方是路由器，要把IP数据报转发到本网络上的另一
   个主机。这时用ARP找到目的主机的硬件地址。
4. 发送方是路由器，要把IP数据报转发到另一个网络上的
   一个主机。这时用ARP找到本网络上另一个路由器的硬件地
   址。剩下的工作由这个路由器来完成。