ARP地址解析协议
概述
arp提供一个从网络层地址(32位IP地址)到相关硬件地址(48位MAC地址)的动态映射。
工作流程--ARP广播
注意:过程3是广播,过程4是单播
PC1依据OSI模型①依次从上至下对数据进行封装,包括对ICMP Date加IP包头的封装,但是到了封装MAC地址的时候,②PC1首先查询自己的ARP缓存表,发现没有IP2和他的MAC地址的映射,这个时候MAC数据帧封装失败。我们使用ping命令的时候,是指定PC2的IP2的,计算机是知道目的主机的IP地址,能够完成网络层的数据封装,因为设备通信还需要对方的MAC地址,但是PC1的缓存表里没有,所以在MAC封装的时候填入不了目的MAC地址。
那么PC1为了获取PC2的MAC地址,③PC1要发送询问信息,询问PC2的MAC地址,询问信息包括PC1的IP和MAC地址、PC2的IP地址,这里我们想到一个问题,即使是询问信息,也是需要进行MAC数据帧的封装,那这个询问信息的目的MAC地址填什么呢,规定当目的MAC地址为ff-ff-ff-ff-ff-ff时,就代表这是一个询问信息,也即使后面我要说的广播。
PC2收到这个询问信息后,将这里面的IP1和MAC1(PC1的IP和MAC)添加到本地的ARP缓存表中,然后④PC2发送应答信息,对数据进行IP和MAC的封装,发送给PC1,因为缓存表里已经有PC1的IP和MAC的映射了呢。这个应答信息包含PC2的IP2和MAC2。PC1收到这个应答信息,理所应当的就获取了PC2的MAC地址,并添加到自己的缓存表中。
经过这样交互式的一问一答,PC1和PC2都获得了对方的MAC地址,值得注意的是,目的主机先完成ARP缓存,然后才是源主机完成ARP缓存。之后PC1和PC2就可以真正交流了。
ARP查询使用链路层广播帧(192.168.1.255)发送,并用所有主机接受。
IP地址匹配的主机,返回响应。
IP地址不匹配的主机,丢弃ARP查询。
ARP代理
为什么要有ARP代理?
ARP Request是个广播包,它询问的对象若在同一个局域网内,就会回答。但如果查询对象不在同一个局域网,那怎么办呢?为了解决这个问题,路由器就提供一个服务:代理ARP.
若主机配置了默认网关,在查询MAC地址的对象位于局域网之外的时候,可以把查询任务交给默认网关。