ARP协议

什么是 ARP？

在以太网中，一个主机和另一个主机直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢?它就是通过ARP（地址解析协议）获得的。所谓“地址解析协议”就是主机在发送帧前根据目标IP地址获得目标MAC地址的过程。

作用：把IP地址解析为MAC地址，知道IP求MAC

ARP工作过程案例分析

①PC1查看ARP表项：如果ARP表中没有目标主机对应的表项，则发送ARP广播请求包，目标MAC是全F的广播地址；
②PC3回复ARP应答包：同一广播域中的所有主机都能收到ARP请求，只有被请求的PC3才会回复ARP应答包，ARP应答的目标MAC是请求主机PC1的MAC地址—采用单播回复
③PC1储存ARP缓存信息：ARP表存储收到的ARP应答包中的IP-MAC映射信息，ARP缓存失效时间300s，不同操作系统略有不同

ARP缓存表

● 动态表项：通过ARP协议学习，能被更新，缺省老化时间120s
● 静态表项：手工配置，不能被更新，无老化时间的限制

免费ARP

● 免费ARP，Gratuitous ARP，是广播报文
● 免费ARP报文中的源目IP地址是一样的，目的是为了再次确认网络中的身份
●PC开机或者更改了IP地址，会发送免费ARP
（1）发送ARP请求，其中Target IP是自己的IP
（2）确定其他设备的IP地址是否与本机IP地址冲突
（3）更改了地址，通知其他设备更新ARP表项

代理ARP（Proxy ARP）

代理ARP用在不同网络之间通信
工作过程分析：

① 发送广播ARP请求包：PC1发送ARP广播包请求目的主机PC4的MAC地址；
② 网关设备作代理应答：网关路由器收到该ARP广播包后，作代理应答，回复PC1去往目的主机PC4应 将目的MAC地址填为路由器接口的MAC，同时向目的主机PC4发送ARP请求包；
③ 真实目的主机回复应答报文：PC4向网关路由器回复应答报文告知自己的MAC地址