ARP协议

菜青虫

ARP 协议（RFC-826）
局域网的通信是基于MAC地址的，而更多的程序都是基于IP地址，这就要有IP到MAC的映射了。IP数据包常通过以太网发送。以太网设备并不识别32位IP地址：它们是以48位以太网地址传输以太网数据包的。因此，IP驱动器必须把IP目的地址转换成以太网网目的地址。在这两种地址之间存在着某种静态的或算法的映射，常常需要查看一张表。地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)就是用来确定这些映像的协议。
ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。它是工作在数据链路层，在本层和硬件接口联系，同时对上层提供服务。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，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？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。
ARP工作时，送出一个含有所希望的IP地址的以太网广播数据包。目的地主机，或另一个代表该主机的系统，以一个含有IP和以太网地址对的数据包作为应答。发送者将这个地址对高速缓存起来，以节约不必要的ARP通信。如果有一个不被信任的节点对本地网络具有写访问许可权，那么也会有某种风险。这样一台机器可以发布虚假的ARP报文并将所有通信都转向它自己，然后它就可以扮演某些机器，或者顺便对数据流进行简单的修改。ARP机制常常是自动起作用的。在特别安全的网络上， ARP映射可以用固件，并且具有自动抑制协议达到防止干扰的目的。

（图1 以太网上的ARP报文格式）
图1是一个用作IP到以太网地址转换的ARP报文的例子。在图中每一行为32位，也就是4个八位组表示，在以后的图中，我们也将遵循这一方式。
硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1。协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0806（16进制）。硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用。操作字段用来表示这个报文的目的，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP响应为4。
当发出ARP请求时，发送方填好发送方首部和发送方IP地址，还要填写目标IP地址。当目标机器收到这个ARP广播包时，就会在响应报文中填上自己的48位主机地址。
在每台安装有TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一一对应的。我们以主机A（192.168.1.5）向主机B（192.168.1.1）发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.1.1的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应：“192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09”。这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。

菜青虫

补充：

RARP（RFC-903）
RARP协议：(Reverse Address Resolution Protocol)逆地址解析协议，
RARP分组格式与ARP分组格式相同。


RARP协议一般用于无盘工作站，根据硬件地址查找IP地址。

RARP服务器要响应请求, 首先必须知道物理地址与IP地址对应关系. 为此,在RAR
P服务器中维持着一个本网"物理地址--IP地址"映射表.  

无盘机发出的RARP请求中携带着本网的物理网络地址, 当某无盘机发出RARP请求
后, 网上所有机器均收到该请求, 但只有RARP服务器处理请求并根据请求者物理
地址响应请求.  

服务器此时已经知道无盘机的物理地址, 因此不再采用广播方式, 而是直接向无
盘机发送应答.  

这样,当无盘机收到该回答报文时, 便知道了自己的IP地址.

huamao2006

其实ARP协议在实际实现有2种用途，有谁知道哦？

菜青虫

个人理解：
ARP欺骗（用于交换环境中嗅探）

ARP代理（透明接入方式的防火墙）

还的请高人明确一下