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ARP報文格式
ARP請求和應答報文格式:

主要欄位解釋如下:
?Hardware Type:硬體地址的型別,對于以太網,該型別的值為“1”,
?Protocol Type:映射的協議地址型別,對于IP地址,該值為0x0800,
?Hardware Length:硬體地址長度,對于ARP請求或應答來說,該值為6,
?Protocol Length:協議地址長度,對于ARP請求或應答來說,該值為4,
?OP:操作型別,1表示ARP請求,2表示ARP應答,
?Ethernet Address of sender:發送方MAC地址,
?IP Address of sender:發送方IP地址,
?Ethernet Address of destination:接收方MAC地址,
?IP Address of destination:接收方IP地址,
ARP地址決議程序
ARP通過ARP請求和ARP應答這兩個程序完成地址決議
- ARP請求程序

HostA和HostB在同一個網段,HostA要向HostB發送資訊,
首先,HostA查看自己的ARP表,確定其中包含有HostB對應的ARP表項,
如果找到了HostB對應的MAC地址,則HostA直接利用ARP表中的MAC地址,對IP資料包進行幀分鐘,并將資料包 發送給HostB,
如果HostA在ARP表中找不到對應的MAC地址,則將快取該資料報文,然后以廣播方式發送一個ARP請求報文,ARP請求報文中的發送端IP地址和發送端MAC地址為HostA的IP地址和MAC地址,目標IP地址為HostB的IP地址,目標MAC地址為全0的MAC地址,
由于ARP請求報文以廣播方式發送,該網段上的所有主機都可以接收到該請求,但只有被請求的主機(即HostB)會對該請求進行處理 - ARP應答程序

HostB比較自己的IP地址和ARP請求報文中的目標IP地址,當兩者相同時進行如下處理:
將ARP請求報文中的發送端(即HostA)的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中,之后以單播方式發送ARP回應報文發送給HostA,其中包含了自己的MAC地址,HostB向HostA發出一個包含其MAC地址和ARP回應報文
HostA收到ARP回應報文后,將HostB的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后續報文的轉發,同時將IP資料包進行封裝后發送出去
ARP老化機制
- 高速快取
每臺主機上都維護著一個高速快取,這是ARP高效運行的一個關鍵,在這個高速快取中,存放最近獲得的IP地址和MAC的映射關系,
發送發在每次發送報文時,都先在快取中查找目標IP地址所對應的MAC地址,如果ARP快取中有對應的AMC地址,主機就不會在發送ARP請求報文,而是直接將報文發至這個MAC地址,如果ARP快取中沒有對應的AMC地址時,主機才會發送廣播的ARP請求報文 - 動態ARP表項的老化超時時間
ARP告訴快取中的表項一般都會設定一個定時器,當到達定時器的動態ARP表項的老化超時時間,設備進行老化探測,如果探測失敗,洗掉該表項;否則,保留該表項 - 動態ARP表項的老化探測次數
一條動態ARP表項老化之前,系統先進行探測,如果超過設定的探測次數后探測的目標主機仍沒有應答,則此ARP表項將被洗掉 - 動態ARP表項的老化探測模式
ARP表項老化之前,介面會發送ARP老化探測報文,老化探測報文可以是單播報文,也可以是廣播報文,設備只在最后一次發送ARP老化探測報文是廣播模式,其余均為單播模式發送
動態ARP
動態ARP表項由ARP協議通過ARP報文自動生成和維護,可以被老化,可以被新的ARP報文更新,可以被靜態ARP表項覆寫,當到達老化時間、介面Down時會洗掉回應的動態ARP表項
靜態ARP
靜態ARP是指IP地址和MAC地址之間有固定的映射關系,由網路管理員手動配置生成,
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