ARP工作原理详解
ARP工作原理和ARP协议解码详解
ARP工作原理和ARP协议解码详解ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于在网络中解析IPv4地址到MAC地址的协议。
它的工作原理和工作过程如下：1.ARP工作原理：1.发送端A要发送一个数据包到目的主机B，但是它只知道目的主机的IP地址，不知道目的主机的MAC地址。
2.A首先在本地ARP缓存中查找目的主机B的IP地址，即查找是否有被映射的IP-MAC对记录。
如果有记录，A就可以直接获取目的主机的MAC地址。
3.如果ARP缓存中没有目的主机B的记录，A就会向本地网络中的所有主机发送一个ARP请求广播。
4.ARP请求广播包包含源主机A的IP地址、MAC地址和目的主机B的IP地址。
5.其他主机接收到ARP请求广播后，会检查自己的IP地址是否与目的主机B的IP地址相同。
如果相同，就会发送一个ARP应答单播包给源主机A。
6.ARP应答单播包包含目的主机B的IP地址和MAC地址。
7.源主机A接收到ARP应答单播包后，将目的主机B的IP地址和MAC地址存入本地ARP缓存，并使用该MAC地址发送数据包到目的主机B。
2.ARP协议解码详解：ARP协议的数据包由以下字段组成：-硬件类型（2字节）：表示硬件地址类型，如以太网的值为1-协议类型（2字节）：表示协议地址类型，如IPv4的值为0x0800。
-硬件地址长度（1字节）：表示硬件地址的长度，如以太网的值为6 -协议地址长度（1字节）：表示协议地址的长度，如IPv4的值为4-操作码（2字节）：表示ARP请求（1）或应答（2）的类型。
-发送方MAC地址（6字节）：表示发送方主机的MAC地址。
-发送方IP地址（4字节）：表示发送方主机的IPv4地址。
-目的方MAC地址（6字节）：表示目的方主机的MAC地址，在ARP请求中为全0。
-目的方IP地址（4字节）：表示目的方主机的IPv4地址。
当主机A发送ARP请求广播时，数据包的操作码为1，发送方MAC地址为主机A的MAC地址，发送方IP地址为主机A的IPv4地址，目的方MAC地址为全0，目的方IP地址为主机B的IPv4地址。
ARP工作原理和ARP协议解码详解
ARP工作原理和ARP协议解码详解ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是一种用于解决IP地址和MAC地址之间映射关系的协议。
在电子网络中，数据通过IP地址进行传输，而以太网的数据帧则使用MAC地址进行传输。
ARP协议的作用就是通过IP地址查找对应的MAC地址，以便在发送数据时能够正确地通过以太网传输。
ARP的工作原理可以分为两个阶段：请求阶段和应答阶段。
在请求阶段，当主机A想要发送数据给主机B时，首先检查本地ARP缓存中是否有主机B的IP地址对应的MAC地址。
如果有，则直接使用该MAC地址；如果没有，则会发送一个ARP请求广播到局域网上的所有主机。
这个广播包会包含主机A的IP和MAC地址，请所有收到广播包的主机回答自己的IP和MAC地址。
在应答阶段，主机B收到主机A发送的ARP请求广播后，会检查广播包中的目标IP地址是否与自己的IP地址相同。
如果相同，则会将自己的IP和MAC地址添加到ARP应答包中，并发送给主机A。
主机A收到主机B的应答后，会将主机B的IP和MAC地址添加到本地ARP缓存中。
这样，在主机A发送数据时，就可以通过ARP协议查找到主机B的MAC地址，然后将数据封装为以太网帧，以目标MAC地址为主机B的MAC地址发送出去。
需要注意的是，ARP协议是工作在网络层以太网的协议，不仅支持IPv4地址的解析，还支持IPv6地址的解析。
此外，ARP协议是基于局域网的，只能解析同一片段中的IP地址和MAC地址的映射关系。
ARP协议的解码可以通过抓包工具来实现。
Wireshark是一款常用的网络抓包工具，在Wireshark中可以看到ARP协议的详细信息。
解码ARP协议的步骤如下：1. 打开Wireshark，点击开始捕获按钮，开始抓包。
2.选择要抓取的网络接口，点击开始捕获按钮。
3. 过滤ARP协议，只显示与ARP协议相关的数据包。
可以在过滤框中输入"arp"，点击过滤按钮。
ARP工作原理
ARP工作原理ARP（Address Resolution Protocol）是一种在计算机网络中用于将IP地址转换为MAC地址的协议。
它是TCP/IP协议族中的一个重要组成部份，用于解决在数据链路层上通信时，需要将目标IP地址转换为目标MAC地址的问题。
本文将详细介绍ARP的工作原理。
1. ARP的基本概念ARP是一种请求-响应协议，它通过广播方式在局域网中寻觅目标设备的MAC 地址。
每一个设备在发送数据前，都需要先获取目标设备的MAC地址，以便将数据正确地发送到目标设备。
2. ARP的工作过程下面是ARP的工作过程，以设备A和设备B为例：步骤1：设备A需要发送数据给设备B，但它只知道设备B的IP地址，不知道MAC地址。
因此，设备A首先在自己的ARP缓存中查找是否有设备B的MAC 地址。
如果有，就直接发送数据给设备B；如果没有，就进行下一步。
步骤2：设备A发出一个ARP请求广播包，该包中包含设备A的MAC地址、IP地址和设备B的IP地址。
该广播包会被发送到局域网中的所有设备。
步骤3：局域网中的所有设备都会接收到ARP请求广播包，但惟独设备B会响应。
设备B收到ARP请求后，会将自己的MAC地址和IP地址封装在ARP响应包中发送给设备A。
步骤4：设备A接收到设备B的ARP响应包后，会将设备B的MAC地址存储在自己的ARP缓存中，并使用该MAC地址发送数据给设备B。
3. ARP缓存ARP缓存是每一个设备中存储IP地址和对应MAC地址的表格。
当设备收到ARP响应包时，会将目标设备的IP地址和MAC地址存储在ARP缓存中，以便下次发送数据时可以直接使用。
4. ARP欺骗ARP欺骗是一种攻击手段，攻击者通过发送虚假的ARP响应包来篡改其他设备的ARP缓存，以达到中间人攻击或者网络劫持的目的。
为了防止ARP欺骗，可以使用ARP防火墙或者网络安全设备来监测和阻挠异常的ARP请求和响应。
5. ARP的优化为了提高网络性能和减少网络拥塞，ARP缓存中的条目会有一定的生存时间。
实验六ARP协议的工作原理
实验六ARP协议的工作原理
ARP协议（Address Resolution Protocol）是一种网络层协议，它实现了逻辑IP地址和物理网络地址的映射关系。
ARP协议主要用途是解析IP地址为MAC地址，它可以把目标主机的IP地址转换成它要发送数据帧的MAC地址。
ARP协议的主要工作原理如下：
1、网络中的每一台计算机首先维护一个ARP表，ARP表中存放当前网络中所有计算机的IP地址和物理MAC地址的映射关系。
2、任何一台计算机在发送数据前，首先需要查找自己的ARP表，如果ARP表中已经有了目标主机的IP地址的MAC地址映射，则会直接使用该MAC地址发送数据；如果ARP表中没有目标主机的IP地址的MAC地址映射，则需要向网络中的其他主机发送ARP协议报文，询问目标主机的MAC地址。
3、当发送ARP报文的主机计算机收到目标主机的应答报文时，ARP 报文中会包含收到该报文的目标主机的IP地址和MAC地址，将这些信息存放到自己的ARP表中。
4、从ARP表中找到目标主机的MAC地址后，发送端计算机就可以使用目标主机的MAC地址发送数据报文了。
5、接收端主机收到数据报文后，也会使用ARP协议将接收端计算机的IP地址和MAC地址按照一定的格式发送到网络中，并将这种映射信息存放在自己的ARP表中。
总结而言，ARP协议的作用主要是实现逻辑IP地址和物理网络地址的映射。
ARP工作原理详解
ARP工作原理详解ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于解决IP地址与MAC地址之间映射关系的网络协议。
在以太网等局域网中，通信设备通过MAC地址来识别和寻址。
而在互联网中，通信设备通过IP地址进行通信。
因此，当一个设备想要向网络中的其他设备发送数据时，需要先通过ARP协议解析出目标设备的MAC地址，以便将数据正确地传输到目标设备。
ARP的工作原理可以简单地分为两个过程：ARP请求和ARP响应。
设备在发送数据之前，会首先在本地ARP缓存中查找目标IP地址对应的MAC地址。
如果ARP缓存中不存在该映射关系，设备就需要发送ARP请求广播，以请求其他设备提供目标MAC地址。
而目标设备在收到ARP请求后，会向发送请求的设备发送ARP响应，将自己的MAC地址告诉请求设备。
这样，发送设备就可以将数据封装成以太网帧，通过MAC地址发送到目标设备了。
下面具体介绍ARP工作原理的过程：1.ARP请求：设备A想要向设备B发送数据，并且A知道B的IP地址，但不知道B的MAC地址。
A首先检查自己的ARP缓存中是否有B的IP-MAC映射关系。
如果没有，A就会发送一个ARP请求广播，包含自己的IP地址和MAC地址。
2.ARP响应：当设备B收到ARP请求时，会检查请求中的目标IP地址是否与自己的IP地址相匹配。
如果匹配，则会向设备A发送一个ARP响应，包含自己的IP地址和MAC地址。
3.更新ARP缓存：设备A在收到设备B的ARP响应后，会将B的IP-MAC映射关系存储到自己的ARP缓存中，以便将来使用。
这样，设备A就可以通过MAC地址向设备B发送数据了。
总结一下，ARP工作原理的过程可以概括为：设备A发送ARP请求，设备B收到请求后发送ARP响应，设备A收到响应后更新ARP缓存。
通过这个过程，设备A就能够得到设备B的MAC地址，从而实现与设备B的通信。
需要注意的是，ARP请求和ARP响应都是通过广播方式发送的，也就是说，所有在同一局域网中的设备都能够接收到这些广播消息。
详细描述arp的工作原理
详细描述arp的工作原理ARP（Address Resolution Protocol）的工作原理如下：1. 主机A需要向主机B发送一个数据包，但是主机A只知道主机B的IP地址，不知道其MAC地址。
2. 主机A首先检查自己的ARP缓存中是否已经有主机B的IP 地址对应的MAC地址。
如果有，则直接使用该MAC地址进行通信。
3. 如果ARP缓存中没有主机B的IP地址对应的MAC地址，主机A会向本地局域网内广播一个ARP请求（ARP Request）数据包。
该数据包中包含的信息有发送方（主机A）的IP地址和MAC地址，以及目标IP地址（主机B）。
4. 其他主机收到ARP请求后，首先检查接收到的目标IP地址是否与自己的IP地址相匹配。
如果匹配，表示该主机就是目标主机B，将自己的MAC地址作为响应给主机A。
5. 主机A接收到ARP响应（ARP Reply）后，更新自己的ARP缓存，将主机B的IP地址和MAC地址进行映射。
6. 主机A现在知道主机B的MAC地址，可以使用该地址发送数据包给主机B。
7. 主机B收到来自主机A的数据包后，根据目的MAC地址判断数据包是否是发给自己的。
8. 如果是发给自己的数据包，主机B进行相应的处理。
如果不是发给自己的数据包，主机B将其丢弃。
需要注意的是，ARP是一个基于链路层的协议，它为IP地址提供了与物理硬件的映射关系。
ARP请求和响应是通过广播的方式进行的，因此所有在同一个局域网中的主机都会接收到ARP请求，并根据自己的IP地址匹配来响应。
ARP缓存可以减轻ARP请求的频繁广播，提高网络性能。
同时，由于ARP 是基于局域网的，因此在不同的局域网之间需要通过路由器进行通信时，需要使用ARP的变体——Proxy ARP。
ARP协议及工作原理
ARP协议及工作原理ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议是一种网络协议，它用于将IP地址映射到硬件地址（MAC地址）。
当主机需要发送数据包时，它需要知道目标主机的MAC地址才能够进行通信。
ARP协议就是为了解决这个问题而设计的。
1.发送ARP请求：当主机A需要发送数据包到目标主机B时，首先会检查其本地的ARP缓存中是否存在目标主机B的IP地址对应的MAC地址。
如果存在，则直接使用该MAC地址进行通信。
如果不存在，则主机A会发送一个ARP请求广播，请求所有主机来告诉它们各自的MAC地址。
2.接收ARP请求的主机响应：当其他主机接收到ARP请求广播后，它们会检查自己的IP地址是否与请求中的目标IP地址匹配。
如果匹配，则会通过单播方式将自己的MAC地址发送给主机A。
3.ARP缓存更新：当主机A收到其他主机的响应后，它会将接收到的MAC地址与目标IP地址进行绑定，并更新自己的ARP缓存。
这样，主机A就能够直接使用目标主机B的MAC地址进行通信。
4.ARP缓存的过期与更新：ARP缓存中的映射关系有一定的生命周期。
当生命周期过期后，如果主机A需要再次与目标主机B进行通信，它就需要重新发送ARP请求。
此外，当网络中发生变化时（例如主机IP地址变化或者主机离线），ARP缓存中的映射关系也需要及时更新。
ARP协议的优点是简单、高效。
通过ARP协议，主机可以通过IP地址找到对应的MAC地址，从而实现网络通信。
同时，由于ARP缓存的存在，主机可以缓存已查询到的MAC地址，从而减少网络流量和减轻网络负载。
然而，ARP协议也存在一些安全隐患。
由于ARP请求和响应是通过广播方式发送的，不受身份验证的限制。
因此，存在ARP欺骗（ARP Spoofing）的风险，即攻击者可以发送虚假的ARP响应来获取其他主机的通信数据。
为了避免这种情况，可以使用ARP缓存中的MAC地址来验证响应的合法性。
ARP工作原理详解
ARP工作原理详解ARP（Address Resolution Protocol）是一种在TCP/IP网络中常用的协议，它负责将一个IP地址解析为对应的MAC地址，以实现网络设备之间的通信。
ARP工作原理涉及到以下几个步骤：1.ARP请求：当一个主机需要与另一个主机通信时，它首先检查目标主机的IP地址是否在其本地网络上。
如果目标主机在本地网络上，那么源主机构建一个包含源主机MAC地址和IP地址，以及目标主机IP地址的ARP请求报文，并将其广播到本地网络上的所有主机。
2.ARP应答：本地网络上的所有主机都会接收到ARP请求报文，但只有目标主机会响应。
目标主机检查自己的IP地址是否与ARP请求报文中的目标IP地址相同。
如果相同，目标主机会构建一个ARP应答报文，其中包含自己的MAC地址和IP地址，并将其单播回源主机。
3.ARP缓存：源主机收到目标主机的ARP应答报文后，会将目标主机的IP地址和MAC地址的映射关系存储在本地的ARP缓存中，以便以后快速检索。
这样，在源主机向目标主机发送数据时，就可以直接使用目标主机的MAC地址，而不需要再进行ARP解析。
4.ARP缓存更新：ARP缓存中的映射关系是有限期的。
为了保证实时性，源主机会定期发送ARP请求报文，以确认目标主机的存活状态。
如果目标主机没有回复ARP请求，源主机会将其从缓存中删除。
当然，如果目标主机的IP地址发生了变化，源主机也会重新进行ARP解析，更新缓存中的映射关系。
需要注意的是，ARP是一种无状态协议，它不对报文进行确认或重传。
因此，如果在ARP请求过程中出现丢包或冲突，通信的双方可能需要重新发送ARP请求，直到建立起正确的映射关系。
此外，还有一种称为逆向ARP（Reverse Address Resolution Protocol，RARP）的协议，它与ARP相反，负责将一个MAC地址解析为对应的IP地址。
RARP在特定的场景下使用，例如无盘工作站在启动时需要通过网络获取自己的IP地址。
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PC2首先将目标IP 192.168.1.200与自己路由表比对，在本地路由 表中找了到一条默认路由：
Network
Destination Netmask
Gateway Interface Metric
0.0.0.0
0.0.0.0 192.168.1.200 1.1.1.1 10
ARP实验三
该路由条目的下一跳（网关）为192.168.1.200，于是PC2查看本 机ARP表缓存是否存在网关的ARP条目，但并没有找到相应网关条 目，所有PC2发出寻找网关的的ARP广播。PC1收到该ARP广播查 询包，于是PC1向PC2发送ARP应答的单播包，这个应答包中的 Sender MAC就是PC1的MAC地址。PC2收到PC1的应答包后，提取 Sender IP和Sender MAC值，加入本地ARP缓存。这样PC2就知道 了网关MAC地址。（注意我们要到达的目标IP为192.168.1.200， 网关IP也为192.168.1.200。但我尽量用“网关”这个词语，就是 要请大家留意PC2发送ARP包的目的不是寻找PING包的目的地址， 而是寻找网关地址。这里查找网关的步骤属于OSI 2层通信。）
ARP工作原理详解
Key
ARP工作原理（同网段）
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缓存表中没有找到目标IP地址，主机A就会在网络上发送一个 广播，A主机MAC地址是“主机A的MAC地址”，这表示向同一网段内的 所有主机发出这样的询问：“我是192.168.1.5，我的硬件地址是”主机 A的MAC地址“.请问IP地址为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A和B还同时都更新了自己的ARP缓存表（因为A在询问的时候把自己 的IP和MAC地址一起告诉了B），下次A再向主机B或者B向A发送信息时， 直接从各自的ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制 （即设置了生存时间TTL），在一段时间内（一般15到20分钟）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。
于是PC2在PING包，即ICMP包数据段前部加上IP报头，IP报头的 Destination IP:192.168.1.200，Source IP:1.1.1.1（路由条目的 interface字段提取）,再在IP报头前部封装以太网帧头， Destination MAC:网关192.168.1.200的MAC(从ARP缓存中提取)， Source MAC为路由条目的interface字段提取的1.1.1.1接口MAC。 于是PC2拿到这封装好了的ICMP包，交给路由条目中interface字 段指定的接口1.1.1.1，就这样，PC2将ICMP包顺利传递到了网关。 （注意本步骤我同样用“网关”这个词。该过程属OSI 3层通信）。
ARP实验二
PC1收到该ICMP包，提取IP报头的Destination IP 192.168.1.200 与自己IP比对，发现刚好匹配。PC1认为该ICMP是给自己的。于 是PC1就准备给PC2一个ICMP应答。
PC1再次分析ICMP包，从IP报头的Source IP字段提取出1.1.1.1， 再从以太网帧头中提取Sender MAC：PC2的MAC，将PC2的IP和 PC2的MAC加进自己ARP缓存中。
一是主动通告自己的MAC地址。一般用于热备份系统中， 比如冗余网关，当主设备发生故障，备用设备立即接管主设备， 并向广播域发送Gratuitous ARP,通知所有主机网关IP对应的MAC 为备份设备的MAC，这样网络中其他设备就会把流量转向备份设 备。
二是用于IP冲突检测。当一个主机A的网络接口刚UP的时候， 会发送Gratuitous ARP。ARP target IP字段为自己的IP，target MAC字段全0，如果该网段中有其他主机B的IP与之相同，主机B 会用自己的MAC填充单播应答ARP sender MAC字段，然后将该 ARP单播应答发往主机A。主机A接收任何一个ARP的单播应答则 认为产生了IP冲突。值得注意的是：当网络中其他主机收到主机 A发出的Gratuitous ARP后，并不会把该ARP中包含的sender ip与 sender mac加入本地ARP缓存。
ARP实验一
PC1的配置: IP:192.168.1.200 mask：255.255.255.0 gateway:不配
PC2的配置： IP：1.1.1.1 mask:255.255.255.0 gateway:不配
当PC2刚启动的时候会发送3个Gratuitous ARP广播包来检测是否 存在IP冲突。PC1收到PC2的ARP广播，但并不将PC1的主机IP和 MAC加进自己ARP缓存中。 我们在PC2上ping PC1的IP（ping 192.168.1.200）。
4、网关回应ARP包：源IP为PC1网关IP：192.168.1.254， 目的IP为PC1 IP:192.168.1.1，源MAC为PC1网关MAC:3333-33-33-33-33，目的MAC为PC1 MAC：11-11-11-11-1111
ARP工作原理（跨网段）
5、PC1得到网关MAC，接着发送ICMP包：源MAC为PC1 MAC：11-11-11-11-11-11，目的MAC为网关MAC：33-3333-33-33-33，源IP为PC1 IP：192.168.1.1，目的IP为目标 IP：192.168.2.1
PC2首先将目标IP 192.168.1.200与自己路由表比对，在本地路由 表中找了到一条默认路由：
Network
Destination Netmask
Gateway Interface Metric
0.0.0.0
0.0.0.0 192.168.1.200 1.1.1.1 10
ARP实验二
该路由条目的下一跳（网关）为192.168.1.200，于是PC2查看本 机ARP表缓存是否存在网关的ARP条目，但并没有找到相应网关 条目，所以PC2发出寻找网关的的ARP广播。PC1收到该ARP广播 查询包，于是PC1向PC2发送ARP应答的单播包，这个应答包中的 Sender MAC就是PC1的MAC地址。PC2收到PC1的应答包后，提取 Sender IP和Sender MAC值，加入本地ARP缓存。这样PC2就知道 了网关MAC地址。（注意我们要到达的目标IP为192.168.1.200， 网关IP也为192.168.1.200。但我尽量用“网关”这个词语，就是 要请大家留意PC2发送ARP包的目的不是寻找PING包的目的地址， 而是寻找网关地址。这里查找网关的步骤属于OSI 2层通信。）
PC2的配置： IP：1.1.1.1
mask:255.255.255.0 gateway：192.168.1.200
当PC2刚启动的时候会发送3个Gratuitous ARP广播包来检测是否 存在IP冲突。PC1收到PC2的ARP广播，但并不将PC2的主机IP和 MAC加进自己ARP缓存中。 我们在PC2上ping PC1的IP（ping 192.168.1.200）。
ARP工作原理（跨网段）
192.168.1.1跨网段ping 192.168.2.1 ，拓扑如下：
ARP工作原理（跨网段）
1、首先PC1观察目的IP：192.168.2.1与本机IP： 192.168.1.1是否在同一个网段
2、发现不在，因此看本机是否设置了网关，如果没有设置 网关，PC1直接将ICMP包丢弃，显示目的不可达；发现设 置了网关：192.168.1.254，于是执行步骤3
ARP工作原理（跨网段）
8、PC2发送ARP回应，R1得到目标MAC 9、R1发送ICMP：源IP为PC1的IP：192.168.1.1,源MAC为
E2的MAC：44-44-44-44-44-44，目的IP为PC2的IP： 192.168.2.1,目的MAC为PC2的MAC：22-22-22-22-22-22 10、PC2回应ICMP, 源IP为PC2的IP：192.168.2.1,源MAC为 PC2的MAC：22-22-22-22-22-22，目的IP为PC1的IP： 192.168.1.1,目的MAC为E2的MAC：44-44-44-44-44-44 11、路由器转发ICMP，源IP为PC2的IP：192.168.2.1,源 MAC为E1的MAC：33-33-33-33-33-33，目的IP为PC1的IP： 192.168.1.1,目的MAC为PC1的MAC：11-11-11-11-11-11 12、PC1收到回应，完成一次PING 命令 PC2的配置： Fra bibliotekP：1.1.1.1
mask:255.255.255.0 gateway：192.168.1.200 (与实验一不同的地方)
当PC2刚启动的时候会发送3个Gratuitous ARP广播包来检测是否 存在IP冲突。PC1收到PC2的ARP广播，但并不将PC2的主机IP和 MAC加进自己ARP缓存中。 我们在PC2上ping PC1的IP（ping 192.168.1.200）。