滨城区亿耀图文设计中心

ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是用于将网络层地址（如IP地址）解析为数据链路层地址（如MAC地址）的协议。ARP的工作原理和过程如下：

1. 发送ARP请求

当一个设备（主机A）需要与另一个设备（主机B）通信时，首先需要知道主机B的MAC地址。如果主机A不知道主机B的MAC地址，它会发送一个ARP请求广播。

• ARP请求格式：

  • 源IP地址：主机A的IP地址
  • 源MAC地址：主机A的MAC地址
  • 目标IP地址：主机B的IP地址
  • 目标MAC地址：广播地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF）

• ARP请求广播：

  • 主机A将ARP请求封装在以太网帧中，目标MAC地址设置为广播地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF），源MAC地址设置为主机A的MAC地址。
  • 该帧会被网络中的所有设备接收，但只有目标IP地址与ARP请求中的目标IP地址匹配的设备（主机B）会响应。

2. 接收ARP请求

网络中的所有设备都会接收到ARP请求广播，但只有目标IP地址与ARP请求中的目标IP地址匹配的设备（主机B）会处理该请求。

3. 发送ARP响应

主机B接收到ARP请求后，会检查请求中的目标IP地址是否与自己的IP地址匹配。如果匹配，主机B会发送一个ARP响应。

• ARP响应格式：

  • 源IP地址：主机B的IP地址
  • 源MAC地址：主机B的MAC地址
  • 目标IP地址：主机A的IP地址
  • 目标MAC地址：主机A的MAC地址

• ARP响应单播：

  • 主机B将ARP响应封装在以太网帧中，目标MAC地址设置为主机A的MAC地址，源MAC地址设置为主机B的MAC地址。
  • 该帧会被直接发送给主机A，而不是广播。

4. 接收ARP响应

主机A接收到ARP响应后，会提取出主机B的MAC地址，并将其存储在ARP缓存表中，以便将来使用。

5. 数据传输

一旦主机A获得了主机B的MAC地址，它就可以将数据封装在以太网帧中，目标MAC地址设置为主机B的MAC地址，源MAC地址设置为主机A的MAC地址，然后发送给主机B。

6. ARP缓存

为了提高效率，设备通常会缓存ARP解析的结果。ARP缓存表中存储了IP地址到MAC地址的映射关系，这样在下次需要与同一设备通信时，可以直接使用缓存中的MAC地址，而不需要再次发送ARP请求。

案例：

假设主机A（IP地址：192.168.1.2，MAC地址：00:1A:2B:3C:4D:5E）需要与主机B（IP地址：192.168.1.3，MAC地址：00:2B:3C:4D:5E:6F）通信。

1. 主机A发送ARP请求：

   • 源IP地址：192.168.1.2
   • 源MAC地址：00:1A:2B:3C:4D:5E
   • 目标IP地址：192.168.1.3
   • 目标MAC地址：FF:FF:FF:FF:FF:FF

2. 主机B接收ARP请求并发送ARP响应：

   • 源IP地址：192.168.1.3
   • 源MAC地址：00:2B:3C:4D:5E:6F
   • 目标IP地址：192.168.1.2
   • 目标MAC地址：00:1A:2B:3C:4D:5E

3. 主机A接收ARP响应并更新ARP缓存：

   • 主机A的ARP缓存表中添加一条记录：
     • IP地址：192.168.1.3
     • MAC地址：00:2B:3C:4D:5E:6F

4. 主机A与主机B通信：

   • 主机A将数据封装在以太网帧中，目标MAC地址设置为00:2B:3C:4D:5E:6F，源MAC地址设置为00:1A:2B:3C:4D:5E，然后发送给主机B。

通过上述过程，主机A成功获取了主机B的MAC地址，并完成了数据传输。