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ARP 简介

ARP协议—-Address Resolution Protocol—-地址解析协议

地址解析协议,即ARP(Address Resolution Protocol),是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机,并接收返回消息,以此确定目标的物理地址;收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间,下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

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”就是主机在发送帧之前将目标主机的IP地址转换成目标主机的MAC地址的过程。

ARP协议的基本功能就是通过目标主机的IP地址,查询目标主机的MAC地址,以保证通信的顺利进行。协议又称做服务,ARP协议也即ARP服务,提供把IP地址转换成MAC地址的服务!

在现行寻址机制中,主机的以太网网卡只能识别MAC地址,而不能识别IP地址,若数据帧中不指明主机B的MAC 地址,主机B的网卡不能识别该帧是发给自己的,因此主机A仅知道主机B的IP地址还不够,还必须知道主机B的MAC地址,才能完成对主机B的访问;网络之间是用IP地址寻址,网络之内(同一物理网段或称IP子网)是用MAC地址寻址。

功能

使用地址解析协议,可根据网络层IP数据包包头中的IP地址信息解析出目标硬件地址(MAC地址)信息,以保证通信的顺利进行。

地址解析协议由互联网工程任务组(IETF)在1982年11月发布的RFC 826中描述制定。 地址解析协议是IPv4中必不可少的协议,而IPv4是使用较为广泛的互联网协议版本(IPv6仍处在部署的初期)。
OSI模型把网络工作分为七层,IP地址在OSI模型的第三层,MAC地址在第二层,彼此不直接打交道。在通过以太网发送IP数据包时,需要先封装第三层(32位IP地址)、第二层(48位MAC地址)的报头,但由于发送时只知道目标IP地址,不知道其MAC地址,又不能跨第二、三层,所以需要使用地址解析协议。

ARP命令可用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系、添加或删除静态对应关系等。相关协议有RARP、代理ARP。NDP用于在IPv6中代替地址解析协议。

重要性

ARP是基于以太网数据包的,以太网数据包是以物理地址(MAC)进行数据包传输入,而IP层的数据却是以IP为寻址的,而ARP就是从MAC地址到IP地址的转换。所以可以这么说,如果没有ARP,则上层IP协议栈是无法工作的,ARP是IP层及上层协议栈的基础,是可以进行数据通讯的基础。

安全问题

地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的,网络上的主机可以自主发送ARP应答消息,其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存;由此攻击者就可以向某一主机发送伪ARP应答报文,使其发送的信息无法到达预期的主机或到达错误的主机,这就构成了一个ARP欺骗。

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