ARP地址解析协议 概述

首先来熟悉一下ARP协议中的数据帧格式

各自段解释如下：

（1）以太网报头中的前两个字段是以太网的源地址和目的地址。目的地址为全 1的特殊地址是广播地址。电缆上的所有以太网接口都要接收广播的数据帧。两个字节长的以太网帧类型表示后面数据的类型。对于 A R P请求或应答来说，该字段的值为0 x 0 8 0 6。

（2）硬件类型字段表示硬件地址的类型。它的值为 1即表示以太网地址。协议类型字段表示要映射的协议地址类型。它的值为 0 x 0 8 0 0即表示 I P地址。

（3）接下来的两个 1字节的字段，硬件地址长度和协议地址长度分别指出硬件地址和协议地址的长度，以字节为单位。对于以太网上 I P地址的A R P请求或应答来说，它们的值分别为 6和4。

（4）操作字段指出四种操作类型，它们是 A R P请求（值为1）、 A R P应答（值为 2）、 R A R P请求（值为3）和R A R P应答（值为4）（我们在第5章讨论R A R P）。这个字段必需的，因为 A R P请求和A R P应答的帧类型字段值是相同的。

（5）接下来的四个字段是发送端的硬件地址（在本例中是以太网地址）、发送端的协议地址
（ I P地址）、目的端的硬件地址和目的端的协议地址。注意，这里有一些重复信息：在以太网的数据帧报头中和A R P请求数据帧中都有发送端的硬件地址。
对于一个 A R P请求来说，除目的端硬件地址外的所有其他的字段都有填充值。当系统收到一份目的端为本机的 A R P请求报文后，它就把硬件地址填进去，然后用两个目的端地址分别替换两个发送端地址，并把操作字段置为 2，最后把它发送回去。

eg：下列图示显示了ARP请求和ARP应答的大体过程

1) 应用程序FTP客户端调用函数gethostbyname把主机名（bsdi）转换成32 bit的IP地址。这个函数在DNS（域名系统）中称作解析器，这个转换过程或者使用DNS，或者在较小网络中使用一个静态的主机文件（ /e t c / h o s t s）。

2) FTP客户端请求TCP用得到的IP地址建立连接。

3)TCP发送一个连接请求分段到远端的主机，即用上述 I P地址发送一份 I P数据报。

4) 如果目的主机在本地网络上（如以太网、令牌环网或点对点链接的另一端），那么I P数据报可以直接送到目的主机上。如果目的主机在一个远程网络上，那么就通过 I P选路函数来确定位于本地网络上的下一站路由器地址，并让它转发 I P数据报。在这两种情况下， I P数据报都是被送到位于本地网络上的一台主机或路由器。

5) 假定是一个以太网，那么发送端主机必须把 32 bit的I P地址变换成48 bit的以太网地址。从逻辑I n t e r n e t地址到对应的物理硬件地址需要进行翻译。这就是 A R P的功能。A R P本来是用于广播网络的，有许多主机或路由器连在同一个网络上。

6) A R P发送一份称作 A R P请求的以太网数据帧给以太网上的每个主机。这个过程称作广播，如图 4 - 2中的虚线所示。 A R P请求数据帧中包含目的主机的 I P地址（主机名为b s d i），其意思是“如果你是这个 I P地址的拥有者，请回答你的硬件地址。”

7) 目的主机的 A R P层收到这份广播报文后，识别出这是发送端在寻问它的 I P地址，于是发送一个A R P应答。这个A R P应答包含I P地址及对应的硬件地址。

8) 收到A R P应答后，使A R P进行请求—应答交换的 I P数据报现在就可以传送了。

9) 发送I P数据报到目的主机。在A R P背后有一个基本概念，那就是网络接口有一个硬件地址（一个 48 bit的值，标识不同的以太网或令牌环网络接口）。在硬件层次上进行的数据帧交换必须有正确的接口地址。但是， T C P / I P有自己的地址： 32 bit的I P地址。知道主机的 I P地址并不能让内核发送一帧据给主机。内核（如以太网驱动程序）必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。 A R P的功能是在32 bit的I P地址和采用不同网络技术的硬件地址之间提供动态映射。点对点链路不使用 A R P。当设置这些链路时（一般在引导过程进行），必须告知内核链路每一端的I P地址。像以太网地址这样的硬件地址并不涉及。