地址解析协议：网络中的 ARP 报头是什么
布莱斯利奥
什么是 ARP？
地址解析协议 (ARP) 是 OSI 模型中网络层的重要协议，用于根据系统的 IP 地址查找 MAC（媒体访问控制）地址。ARP 的主要任务是将 32 位 IP 地址（用于 IPv4）转换为 48 位 MAC 地址。
该协议主要用于 确定硬件（MAC）地址 设备通过 IP 地址进行通信。当一个设备想要与本地网络上的其他设备通信时，也会使用 ARP。ARP 的全称是“地址解析协议”。
地址解析协议（ARP）如何工作？
IPv4 网络中的所有操作系统都会保留 ARP 缓存。当主机请求 MAC 地址以将数据包发送到 LAN 中的另一台主机时，它会检查其 ARP 缓存以检查 MAC 地址转换是否已存在。
让我们通过一个例子来理解这个概念：
- 主机 P 解析主机 U 的协议地址，以获取 P 上的应用程序发送给 U 的协议消息。
- P 无法解析主机 U 的协议地址
- 通过使用互联网层，主机 P 通过 T1 和 T2 路由传送到主机 U。
- 主机P解析T1硬件地址。
- 主机 P 上的网络层将包含 U 的目标协议地址的数据包传递给 T1
- T1 将数据包传送给 T2，TXNUMX 再将数据包转发给主机 U。
重要的 ARP 术语
- ARP 缓存： ARP解析完MAC地址后，会将其发送到缓存中，缓存在一张表中，以供后续通信时使用。后续通信就可以使用该表中的MAC地址。
- ARP 缓存超时： 是MAC地址在ARP缓存中可以驻留的时间。
- ARP 请求： 通过网络广播数据包以验证我们是否遇到了目标 MAC 地址。
- ARP 响应/回复： 源从目的地收到的 MAC 地址响应有助于进一步传达数据。
地址解析方法
协议地址和硬件地址之间的关联称为绑定。
为了达到这个目的，有三种技术可以使用：
- 表格查找 – 绑定存储在内存中，以协议地址为关键。它使用数据链路层检查协议地址来查找硬件地址。
- 动态的-这种类型的网络消息传递方法用于“即时”解析。数据链路层以硬件地址发送消息请求。目的地响应。
- 闭式计算–这种方法中，协议地址基于硬件地址，数据链路层根据协议地址推导出硬件地址。
ARP 的类型
这里有四种类型的地址解析协议，如下所示：
- 代理 ARP
- 免费 ARP
- Rev反向ARP
- 逆向 ARP
让我们详细了解它们：
代理 ARP
在代理 ARP 方法中，第 3 层设备可以响应 ARP 请求。配置此 ARP 类型的路由器将响应目标 IP 地址，并在到达目的地时将路由器的 MAC 地址与目标 IP 地址和发送方进行映射。
免费 ARP
免费是主机的另一种 ARP 请求。这种类型的 ARP 请求有助于网络识别重复的 IP 地址。因此，当路由器或交换机发送 ARP 请求以获取其 IP地址，没有收到 ARP 响应，因此其他节点无法使用分配给该交换机或路由器的 IP 地址。
Rev反向地址解析协议 (RARP)
Reverse ARP，现在也称为 RARP，是一种 ARP 网络协议，LAN 中的客户端系统使用它从 ARP 路由器表中请求其 IPv4 地址。网络管理员通常在网关路由器中创建一个表，这有助于确定该特定 IP 地址的 MAC 地址。
逆向 ARP (InARP)
逆向 ARP 也称为 InARP，是一种用于从数据链路层地址查找节点 IP 地址的 ARP。InARP 广泛用于 ATM 网络帧中继，其中第 2 层虚拟电路寻址从第 2 层信令获取。
ARP 报头
- 硬件类型–对于以太网，其值为 1。
- 协议类型–它是在网络层使用的协议。
- 硬件地址长度–它是以字节为单位的长度，因此对于以太网来说它是 6。
- 协议地址长度 – 其值为4个字节。
- Opera代码 表示该数据包是 ARP 请求 (1) 还是 ARP 响应 (2)。
- 发件人硬件地址 – 它是源节点的硬件地址。
- 发件人协议地址 -它是源节点的第三层地址。
- Target 硬件地址 – 它用于 RARP 请求，其响应会影响目的地的硬件和第 3 层地址。
- Target 协议地址 – 当响应同时携带第 3 层地址和目标硬件时，它用于 ARP 请求中。
使用 ARP 的优点
以下是使用 ARP 的优点/好处
- 如果您使用 ARP，那么只要您知道同一系统的 IP 地址，就可以轻松知道 MAC 地址。
- 终端节点不应配置为“知道”MAC 地址。需要时可以找到它。
- ARP 的目标是使网络上的每台主机能够建立 IP 地址和物理地址之间的映射。
- 存储在主机中的一组映射或表称为 ARP 表或 ARP 缓存。
常见问题解答：
总结
- ARP 协议有助于根据系统的 IP 地址查找 MAC（媒体访问控制）地址。
- 重要的 ARP 术语有：1) ARP 缓存 2) ARP 缓存超时 3) ARP 请求 4) ARP 响应/回复
- ARP 解析技术有三种类型：1) 表查找 2) 动态 3) 闭式计算。
- 重要的 ARP 协议有：1）代理 ARP 2）免费 ARP 3） Rev反向 ARP 4）逆 ARP。
- ARP 报头的组成部分有：1）硬件类型 2）协议类型 3）硬件地址长度 4）协议地址长度 5）发送方硬件地址 6）发送方协议地址 7） Target 硬件地址8) Target 协议地址。
