在同一个网络（无特别说明，均指以太网络）中进行通信的主机，必须要拥有目标主机的MAC地址才能够正确地将数据发送给目标主机，那么如何知道目标主机的MAC地址呢？可以通过ARP协议。ARP协议就是用来获取目标IP地址所对应的MAC地址的，也就是说，ARP协议可以动态地在三层IP地址和二层MAC地址之间建立一种映射关系。可以用如下示意图来形象表示其作用：
可以看到上面的图示是把ARP协议划分到网络层，也既是认为它是一个网络层的协议，这是出于它为网络层的IP协议提供服务而考虑的。但实际上，由于ARP协议用以解析出IP地址（逻辑地址）所对应数据链路层中的地址（物理地址/硬件地址），所以把其划分在数据链路层也是没有问题的，这并没有严格的定义。
我们下面将通过具体的实践过程来分析四种常见的ARP包：ARP请求包、ARP响应包、无偿ARP包与IP地址冲突检测，同时也会分析一下ARP代理的发生过程。
这里会使用的环境如下：
网络设备模拟器：GNS3
抓包软件：Wireshark
1.网络环境搭建
为了简洁起见，这里不设置一个较大的网络环境来满足前面四种情况ARP包分析的需要，而是在分析不同的ARP情况时分别搭建较小的网络环境，这样可以使我们的分析更有针对性。
2.ARP包报文格式
如下：
注意我们关注的是28字节的ARP包，只不过上面的图还包含了以太网首部字段信息（显然以太网首部的帧类型为ARP，在分析IP协议时提到过，这是一个数据分用的概念）。
因为对于ARP包的分析，其实我们更关心的应该是ARP请求包、ARP响应包、无偿ARP包或者ARP代理相关的知识，而后面的实践也主要是分类地进行讨论。所以下面先给出一个普通ARP包（请求包）的实际结构，然后再给出每一个字段的具体含义（参考了《TCP/IP详解 卷1：协议》的部分内容），先作一个基本的了解，最后再详细分析这些包产生的过程：
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一个普通ARP包（请求包的实际结构）
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ARP包各字段具体含义（对比上面实际抓到的包）
字段 含义 硬件类型 占16位
表示硬件地址的类型，值为1即表示以太网地址，也就是MAC地址
协议类型 点16位
表示要映射的协议地址类型，值为0x0800即表示IP地址，因为本文都是在IP协议的基础上进行分析的（即网络层逻辑地址为IP地址），所以所抓到的包的该字段类型都为0x0800
硬件地址长度 占8位
指出硬件地址的长度，单位为字节，因为本文针对的是以太网，而以太网地址为MAC地址，占48位，即6字节，所以后面抓到的包中该字段的值都为6，不再作特别说明
协议地址长度 占8位
指出三层逻辑地址的长度，单位为字节，因为本文针对的是以太网地址和IP地址的映射，而IP地址占32位，即6字节，所以后面抓到的包中该字段的值都为4，不再作特别说明
操作字段 指出操作类型，对应的值如下：
ARP请求：1
ARP响应：2
RARP请求：3
RARP响应：4
但因为RARP现在已经很少使用了，所以本文不会讨论
发送端以太网地址 占48位
准确上说是“发送端硬件地址”，但因为本文只针对以太网进行讨论，所以表述为“发送端以太网地址”
发送端IP地址 占32位
准确上说是“发送端网络层逻辑地址”，但因为本文只针对的是以太网地址和IP地址的映射的讨论，所以表述为“发送端IP地址”
目的以太网地址 占48位 目的IP地址 占32位 3.在实践中分析ARP的实现过程：ARP请求、ARP响应
（1）网络环境搭建
本节主要是抓取ARP请求包和ARP响应包来分析ARP请求与响应的一个详细过程，以及对应ARP包中相关字段的含义，这个实践的网络环境比较简单，如下：
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