IP之ARP

4.3 Control-plane protocol

4.3.1 ARP

当一个host需要得到目的host的mac时，它会广播一个arp request。目的host（或gateway）会应答一个arp reply（单播）。

hardware addresstype 和protocoladdress type表明哪个协议用在链路层或网络层。如果是Ethernet则hardware address type为1，如果是IP，则protocol address type为0x0800。

H.Addr Len：硬件地址长度，如果是Ethernet则hardware address type为6

P.Addr Len：协议地址长度，如果是IP，则protocol address type为4

operation code：arp的操作：request (1), reply (2), RARP request (3),and RARP reply (4)

紧接着的是发送者的mac和ip地址，最后两个field是接收者的mac和ip地址。

 

Remark：Ethernet的type id是0x0806为arp。就是ethernet header后接arp header。Arp请求的广播地址为0xFFFFFFFFFFFF.

 

Implementation for linux

 

Arp的大部分代码在src/net/ipv4/arp.c。

Arp最重要的数据结构是struct neigh_table  arp_tbl，包括一个hash_buckets成员，而hash_buckets指向arp cache。

arp_send() 和arp_rcv()分别处理arp的发送和接收。下图是arp_send() 和 arp_rcv()的调用框图。

arp_send() 调用arp_create() 来生成一个 ARP packet 然后调用arp_xmit() ,最后调用  dev_queue_xmit() 来发送arp packet。

当一个arppacket被接收时arp_process()被调用，在arp_process()中，_niegh_lookp()被调用来搜索hash_buckets hash table，hash key是source IP address。

arp_process()来处理一个请求并发送应答，无论该请求来自于本机器本身，还是来自于其他的机器。