arp协议 — 地址解析协议

点击量:29

协议
arp wiki

作用

根据目的主机的IP地址,获得其MAC地址
所谓地址解析(address resolution)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

原理

在每台安装有TCP/IP协议的计算机或路由器里都有一个ARP缓存表,表里的IP地址与MAC地址是一对应的,如下表所示。

主机名称    IP地址    MAC地址
A   192.168.38.10   00-AA-00-62-D2-02
B   192.168.38.11   00-BB-00-62-C2-02
C   192.168.38.12   00-CC-00-62-C2-02
D   192.168.38.13   00-DD-00-62-C2-02
E   192.168.38.14   00-EE-00-62-C2-02
... ... ...
以主机A(192.168.38.10)向主机B(192.168.38.11)发送数据为例。
1.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。如果找到就知道目标MAC地址为(00-BB-00-62-C2-02),直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可。

2.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(ARP request),
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:“192.168.38.11的MAC地址是什么?”

3.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(ARP response):“192.168.38.11的MAC地址是00-BB-00-62-C2-02”,
此回应以单播方式。这样,主机A就知道主机B的MAC地址,它就可以向主机B发送信息。同时它还更新自己的ARP高速缓存(ARP cache),下次再向主机B发送信息时,直接从ARP缓存表里查找就可。


ARP缓存表采用老化机制,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。

介绍

ARP是通过网络地址(例:IPv4)来定位MAC地址 (也称为乙太地址)。 ARP已经在很多网路层和数据链接层之间得以实现,包括IPv4,Chaosnet, DECnet和Xerox PARC Universal Packet (PUP) 使用IEEE 802标准, 光纤分布式数据接口, X.25, 帧中继和异步传输模式 (ATM), IEEE 802.3和IEEE 802.11标准上IPv4占了多数流量。

在IPv6中邻居发现协议 (NDP)用于代替地址解析协议。

基本功能

在以太网协议中规定,同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信,必须要知道目标主机的MAC地址。而在TCP/IP协议中,网络层和传输层只关心目标主机的IP地址。这就导致在以太网中使用IP协议时,数据链路层的以太网协议接到上层IP协议提供的数据中,只包含目的主机的IP地址。于是需要一种方法,根据目的主机的IP地址,获得其MAC地址。这就是ARP协议要做的事情。所谓地址解析(address resolution)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。

另外,当发送主机和目的主机不在同一个局域网中时,即便知道目的主机的MAC地址,两者也不能直接通信,必须经过路由转发才可以。所以此时,发送主机通过ARP协议获得的将不是目的主机的真实MAC地址,而是一台可以通往局域网外的路由器的MAC地址。于是此后发送主机发往目的主机的所有帧,都将发往该路由器,通过它向外发送。这种情况称为委托ARP或ARP代理(ARP Proxy)。

在点对点链路中不使用ARP,实际上在点对点网络中也不使用MAC地址,因为在此类网络中分别已经获取了对端的IP地址。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。

13 + 20 =