ARP报文详解

ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议，根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

　　由于OSI模型把网络分为七层，IP地址在OSI模型第三层，MAC地址在第二层，彼此不直接通信。在通过以太网发送IP数据包时，需要封装第三层（32位IP地址）和第二层（48位MAC地址）的报头，由于发送数据包时，只知道目标IP地址，不知道其MAC地址，而又不能跨越第二、三层，所有需要使用地址解析协议。

 

ARP报文格式

字段1：ARP请求的目的以太网地址，全1时，代表广播地址。

　　　　字段2：发送ARP请求的以太网地址。

　　　　字段3：以太网帧类型表示后面的数据类型，ARP请求和ARP应答此字段为：0x0806。

　　　　字段4：硬件地址类型，硬件地址不止以太网一种，是以太网类型时，值为1。

　　　　字段5：表示要映射的协议地址的类型，要对IPv4地址进行映射，此值为0x0800。

　　　　字段6和7：表示硬件地址长度和协议地址长度，MAC地址占6字节，IP地址占4字节。

　　　　字段8：是操作类型字段，值为1，表示进行ARP请求；值为2，表示进行ARP应答；值为3，表示进行RARP请求；值为4，表示进行RARP应答。

　　　　字段9：是发送端ARP请求或应答的硬件地址，这里是以太网地址，和字段2相同。

　　　　字段10：是发送ARP请求或应答的IP地址。

　　　　字段11和12：是目的端的硬件地址和IP地址。

ARP解析过程

　　　　（1）当PC1想发送数据给PC2，首先在自己的本地ARP缓存表中检查主机PC2匹配的MAC地址

　　　　（2）如果PC1缓存中没有找到响应的条目，它将询问主机PC2的MAC地址，从而将ARP请求帧广播到本地网络的所有主机。该帧中包括源主机PC1的IP、MAC地址，本地网络中的所有主机都接收到ARP请求，并且检查是否与自己的IP地址相匹配。如果发现请求中IP地址与自己IP不匹配，则丢弃ARP请求。

　　　　（3）主机PC2确定ARP请求中得IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机PC1的地址和MAC地址添加到本地缓存表中。

　　　　（4）主机PC2将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机PC1（数据帧为单播）。

　　　　（5）主机PC1收到PC2发挥的ARP回复消息，将PC2的IP和MAC地址添加至自己ARP缓存表中，本机缓存是有生存期的，默认ARP缓存表有效期120s。当超过该有效期后，则将重复上面过程。主机PC2的MAC地址一旦确定，主机PC1就能向主机PC2发送IP信息

arp报文总共42 bytes。其中以太网首部14 bytes，arp字段28字节

 

 ARP返回报文

硬件类型：表示硬件地址的类型（其中，值为1表示以太网地址，其他还可能表示令牌环地址）。

协议类型：表示要映射的协议地址类型（其中，0x0800表示IP地址，其他还可能是ICMP/IGMP）。

硬件地址长度：指出该报文中硬件地址的长度（ARP报文中，它的值为6）。

协议地址长度：指出该报文中协议地址的长度（ARP报文中，它的值为4）。

op：操作字段，共有4种类型（1.ARP请求，2.ARP应答，3.RARP请求，4.RARP应答）。

发送者mac地址：发送方设备的硬件地址。

发送者ip地址：发送方设备的IP地址。

目的mac地址：接收方设备的硬件地址。

目的ip地址：接收方设备的IP地址。