TCP/IP详细学习笔记（1）ARP与RARP

     最近在深入学习基础知识TCP/IP，感觉以前打代码做博客期间自己对于网络知识了解不是十分透彻，所以准备认真恶补一下基础，如果有理解错误，希望大神能够指出，感谢万分！
简单说，ARP就是将IP地址动态映射到物理硬件的协议－－ARP（不然怎么叫“地址解析”协议呢，对吧）

简单来讲，用一个顺序来表示网络中数据分组（packet）传输（以应用程序FTP为例）：

• FTP应用程序的分组，包含主机名，传给解析器－－－－应用层

• FTP客户端请求一个TCP连接，用IP地址建立连接并传输数据（segment）－－－－传输层

• 用该IP地址发送一个Datagram（数据报），请求连接远程主机－－－－网络层

• 如果目标主机在本地，那么IP数据报直接发送到本地主机；如果在远程网络，就IP选路不断确定下一站路由地址，转发IP数据报（IP不是被发送到主机就是到下一个路由）

• 下一阶段，在以太网中（现在的主机大部分是），发送端把32bit的IP地址变为了48bit的以太网地址，而这也就是ARP的最主要功能，把逻辑地址转为物理硬件地址！ －－－－链路层

• ARP发送一份请求frame数据帧（带着目的IP地址，等待找到硬件地址），这时ARP承担了一个“小广播”的工作。

• 如果目的主机听到了，就会回应他，这个回应包括IP地址和硬件地址。

• 受到了应答后，IP数据报传送到目的主机

PS：因为不同的物理硬件有不同的地址，规格，实现技术－－－所以，我们需要ARP这个神奇的协议来实现”动态映射“！下面我们来看看ARP分组的格式，就知道它如何神奇地在链路层广播和收到回应了：

然后如果有条件，可以用tcp工具telnet来看看，当我们运行telnet时，ARP在搞些什么鬼～嘻嘻
例如：

telnet ＋ IP地址

然后在另外一台机器上看输出结果,利用tcpdump命令，就可以大概看出ARP是怎么工作的了

下面我们来尝试使用ARP命令来解析自己机器的硬件地址：

arp -a

我的电脑终端打印出：

Last login: Wed Mar 11 21:54:54 on ttys000promatoMBP:~ pro$ arp -ahiwifi.lan (192.168.199.1) at d4:ee:7:10:e3:a2 on en1 ifscope [ethernet]do.lan (192.168.199.167) at 8:d8:33:3d:79:f on en1 ifscope [ethernet]adminisdeiphone.lan (192.168.199.213) at a8:8e:24:a:fb:f1 on en1 ifscope [ethernet]promatombp.lan (192.168.199.214) at 7c:d1:c3:7a:bf:5e on en1 ifscope permanent [ethernet]promatoMBP:~ pro$ 

可以看到我的物理硬件地址（其实就是宿舍路由器的以太网地址为）

d4:ee:7:10:e3:a2

然后试了另外一位舍友，也是

d4:ee:7:10:e3:a2

由此可见，我们在同一个子网里，拥有相同的硬件地址，所以，
我们又来研究ARP特别有意思的一点－－－－ARP代理
这个在上信息安全的课程也有学习过，如果几部主机都在同一个子网中，那么他们相互之间传送、通信时，可以通过ARP欺诈，截取对方的包和数据报。

比如说同一个子网内，有A，B三部主机，R是路由器（网关），A在发送数据报时，有唯一的目的IP地址，会通过R网关，那么在经过数据传输，ARP广播后便会找到C的ARP回应
这时，B是一个cheater，他想截取A发送的数据报（里面可能含有重要信息，比如你的账户密码之类）
那么他就开始了“犯罪”三部曲：
1.先发送大量的ARP请求，逐个来扫描内网中的主机，正常情况下，其他主机都会回应他，那么cheater就获得了回应他的PC的信息了！

2.cheater B向真实网关和手机到的PC发送大量的ARP回应，迫使他们更新自己的ARP Table，显然，Cheater强行通告给PC的ARP内容是错误的，因为ARP回应中的硬件地址和IP地址，分别是Cheater的MAC地址和路由器的网关IP。
3.而此时，cheater可以发送正常的PC信息给网关，使得网关认为，哦，你是A（其实是B，也就是Cheater），那么，R网关会一直认为B是A，而A会一直认为B是网关R；
那么，你可以想象下哦，那么下次A的ARP请求会不断发给“R“（其实是B），所有信息都被B获取到了，而“R”的ARP回应是A，B就理所应当得取代了R的位置，真正的R就没事干啦！这样，ARP欺骗就完成了，PC上面关于网关的ARP信息发生了改变；不过为了“巩固”成果，B会设置每隔2秒再次进行不断的欺骗。
（大家不要乱试哦，要在合法的情况下实验。。。）

关于更多的arp命令用法，大家可以用命令 man arp 具体看看～
而RARP则是针对无盘机、工作站请求获得IP地址的协议。。。这个就不具体研究了，有兴趣的童鞋可以看下RFC903正式规范。
第一部分的学习到此为止，有时间我会学习编写下，并测试关于ARP欺诈的代码，最后放出给大家交流～