物联传媒 旗下网站
登录 注册
RFID世界网 >  新闻中心  >  企业动态  >  正文

ARP协议技术

作者:szutek01
日期:2020-04-08 11:14:47
摘要:ARP协议是“Address Resolution Protocol”(地址解析协议)的缩写。其作用是在以太网环境中,数据的传输所依懒的是MAC地址而非IP地址,而将已知IP地址转换为MAC地址的工作是由ARP协议来完成的。

ARP协议是“Address Resolution Protocol”(地址解析协议)的缩写。其作用是在以太网环境中,数据的传输所依懒的是MAC地址而非IP地址,而将已知IP地址转换为MAC地址的工作是由ARP协议来完成的。

ARP协议技术讲解

 

为什么需要 ARP 协议

在网络访问层中,同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行通信,需要通过 MAC 地址进行定位,然后才能进行数据包的发送。而在网络层和传输层中,计算机之间是通过 IP 地址定位目标主机,对应的数据报文只包含目标主机的 IP 地址,而没有 MAC 地址。因此,在发送之前需要根据 IP 地址获取 MAC 地址,然后才能将数据包发送到正确的目标主机,而这个获取过程是通过 ARP 协议完成的。

ARP解析过程

(1)当PC1想发送数据给PC2,首先在自己的本地ARP缓存表中检查主机PC2匹配的MAC地址。

(2)如果PC1缓存中没有找到响应的条目,它将询问主机PC2的MAC地址,从而将ARP请求帧广播到本地网络的所有主机。该帧中包括源主机PC1的IP、MAC地址,本地网络中的所有主机都接收到ARP请求,并且检查是否与自己的IP地址相匹配。如果发现请求中IP地址与自己IP不匹配,则丢弃ARP请求。

(3)主机PC2确定ARP请求中得IP地址与自己的IP地址匹配,则将主机PC1的地址和MAC地址添加到本地缓存表中。  

(4)主机PC2将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机PC1(数据帧为单播)。 

(5)主机PC1收到PC2发挥的ARP回复消息,将PC2的IP和MAC地址添加至自己ARP缓存表中,本机缓存是有生存期的,默认ARP缓存表有效期120s。当超过该有效期后,则将重复上面过程。主机PC2的MAC地址一旦确定,主机PC1就能向主机PC2发送IP信息。

ARP命令

ARP协议技术讲解

 ARP请求包

广播发送

ARP协议技术讲解

 

ARP响应包

单播发送

ARP协议技术讲解

 

无偿ARP/免费ARP

广播发送

免费 ARP(Gratuitous ARP)包是一种特殊的 ARP 请求,它并非期待得到 IP 对应的 MAC 地址,而是当主机启动的时候,发送一个 Gratuitous ARP 请求,即请求自己的 IP 地址的 MAC 地址。

ARP协议技术讲解

 

根据上面的所讲的原理,我们简单说明这个过程:A要和B通讯,A就需要知道B的以太网地址,于是A发送一个ARP请求广播(谁是192.168.10.2 ,请告诉192.168.10.1),当B收到该广播,就检查自己,结果发现和自己的一致,然后就向A发送一个ARP单播应答(192.168.10.2 在BB-BB-BB-BB-BB-BB)。