計算機網路arp微課

Ⅰ 計算機網路 關於ARP的問題

好像是錯誤的，arp在第一次廣播的時候就已經緩存了，第二次檢查的時候，就不會再廣播。

Ⅱ 計算機網路-網路層-地址解析協議ARP

地址解析協議ARP： 已經知道了一個機器（主機或路由器）的IP地址，需要找出其相應的硬體地址。還有一個舊的協議叫做逆地址解析協議RARP,它的作用是使只知道自己硬體地址的主機能夠通過RARP協議找出其IP地址。現在的DHCP協議已經包含了RARP協議的功能。

由於是IP協議使用了ARP協議，因此通常就把ARP協議劃歸網路層。但ARP協議的用途是為了從網路層使用的IP地址，解析出在數據鏈路層使用的硬體地址，因此，有的就按照協議的所用，把ARP協議劃歸在數據鏈路層。

網路層使用的是IP地址，但在實際網路的鏈路上傳送數據幀時，最終還是必須使用該網路的硬體地址，但P地址和下面的網路的硬體地址之間由於格式不同而不存在簡單的映射關系（例如，IP地址有32位，而區域網的硬體地址是48位）。此外，在一個網路上可能經常會有新的主機加入進來，或撤走一些主機。更換網路適配器也會使主機的硬體地址改變。地址解析協議ARP解快這個問題的方法是在主機ARP高速緩存中存放一個從IP地址到硬體地址的映射表，並且這個映射表還經常動態更新（新增或超時刪除）。

每一台主機都設有一個ARP高速緩存(ARP cache),裡面有本區域網上的各主機和路由器的IP地址到硬體地址的映射表，這些都是該主機目前知道的一些地址。那麼主機怎樣知道這些地址呢？我們可以通過下面的例子來說明：

當主機A要向本區域網上的某台主機B發送IP數據報時，就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP地址，如有，就在ARP高速緩存中查出其對應的硬體地址，再把這個硬體地址寫入MAC幀，然後通過區域網把該MAC幀發往此硬體地址。也有可能查不到主機B的P地址的項目。這可能是主機B才入網，也可能是主機A剛剛加電，其高速緩存還是空的，在這種情況下，主機A就自動運行ARP,然後按以下步最找出主機B的硬體地址。

(1)ARP進程在本區域網上廣播發送一個ARP請求分組。圖4-11(a)是主機A廣播發送ARP請求分組的示意圖。ARP請求分組的主要內容是：「我的P地址是209.0.0.5，硬體地址是00-00-C0-15-AD-18。我想知道IP地址為209.0.0.6的主機的硬體地址。.」

(2)在本區域網上的所有主機上運行的ARP進程都收到此ARP請求分組。

(3)主機B的IP地址與ARP請求分組中要查詢的P地址一致，就收下這個ARP請求分組，並向主機A發送ARP響應分組,同時在這個ARP響應分組中寫入自己的硬體地址。由於其餘的所有主機的P地址都與ARP請求分組中要查詢的P地址不一致，因此都不理睬這個ARP請求分組，見圖4-16。ARP響應分組的主要內容是：「我的IP地址是209.0.0.6，我的硬體地址是08-00-2B-00-EE-0A,」請注意：雖然ARP請求分組是廣播發送的，但ARP響應分組是普通的單播，即從一個源地址發送到一個目的地址。

(4)主機A收到主機B的ARP響應分組後，就在其ARP高速緩存中寫入主機B的P地址到硬體地址的映射。

當主機A向B發送數據報時，很可能以後不久主機B還要向A發送數據報，因而主機B也可能要向A發送ARP請求分組。為了減少網路上的通信量，主機A在發送其ARP請求分組時，就把自己的P地址到硬體地址的映射寫入ARP請求分組。當主機B收到A的ARP請求分組時，就把主機A的這一地址映射寫入主機B自己的ARP高速緩存中。以後主機B向A發送數據報時就很方便了。

可見ARP高速緩存非常有用。如果不使用ARP高速緩存，那麼任何一台主機只要進行一次通信，就必須在網路上用廣播方式發送ARP請求分組，這就使網路上的通信量大大增加。ARP把已經得到的地址映射保存在高速緩存中，這樣就使得該主機下次再和具有同樣目的地址的主機通信時，可以直接從高速緩存中找到所需的硬體地址而不必再用廣播方式發送ARP請求分組。

ARP對保存在高速緩存中的每一個映射地址項目都設置生存時間（例如，10~20分鍾)。凡超過生存時間的項目就從高速緩存中刪除掉。設置這種地址映射項目的生存時間是很重要的。設想有一種情況。主機A和B通信。A的ARP高速緩存里保存有B的硬體地址。但B的網路適配器突然壞了，B立即更換了一塊，因此B的硬體地址就改變了。假定A還要和B繼續通信。A在其ARP高速緩存中查找到B原先的硬體地址，並使用該硬體地址向B發送數據幀。但B原先的硬體地址已經失效了，因此A無法找到主機B。但是過了一段不長的生存時間，A的ARP高速緩存中已經刪除了B原先的硬體地址，於是A重新廣播發送ARP請求分組，又找到了B。

請注意，ARP是解決同一個區域網上的主機或路由器的P地址和硬體地址的映射問題。如果所要找的主機和源主機不在同一個區域網上，例如，在主機 H1 就無法解析出另一個區域網上主機 H11 的硬體地址（實際上主機H,也不需要知道遠程主機 H11  的硬體地址)。主機 H1 發送給 H11 的P數據報首先需要通過與主機 H1 連接在同一個區域網上的路由器R2來轉發。因此主機H1這時需要把路由器R2的IP地址解析為硬體地址HA2,以便能夠把IP數據報傳送到路由器R2。以後，R2從轉發表找出了下一跳路由器R3, 同時使用ARP解析出R3的硬體地址HA3。於是IP數據報按照硬體地址HA3轉發到路由器R3。路由器R3在轉發這個IP數據報時用類似方法解析出目的主機 H11 的硬體地址HA11,使IP數據報最終交付主機H11。

從IP地址到硬體地址的解析是自動進行的，主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的。只要主機或路由器要和本網路上的另一個已知IP地址的主機或路由器進行通信，ARP協議就會自動地把這個IP地址解析為鏈路層所需要的硬體地址。

(1)發送方是主機，要把IP數據報發送到同一個網路上的另一台主機。這時一個逐漸發送ARP請求分組（在網路上廣播），找到目的主機的硬體地址。

(2)發送方是主機，要把IP數據報發送到另一個網路上的一台主機。這時發送方的主機發送ARP請求分組（在網路上廣播），找到網路上的一個路由器的硬體地址。剩下的工作由路由器R來完成。R要做的事情是下面的(3)或(4)。

(3)發送方是路由器，要把IP數據報轉發到與R相連接在同一個網路上的主機。這時R發送ARP請求分組（在網路上廣播），找到目的主機的硬體地址。

(4)發送方是路由器R1要把IP數據報轉發到網路上的一台主機。這台主機與R1不是連接在同一個網路上。這時R1發送ARP請求分組（在網路上廣播），找到連接在網路上的另一個路由器R2的硬體地址。剩下的工作由這個路由器R2來完成。

在許多情況下需要多次使用ARP。但這只是以上幾種情況的反復使用而已。

既然在網路鏈路上傳送的幀最終是按照硬體地址找到目的主機的，為什麼不直接使用硬體地址進行通信？這樣似乎可以免除（IP 地址）使用ARP：

由於存在著各式各樣的網路，使用不同的硬體地址。要使這些異構網路能夠互相通信就必須進行非常復雜的硬體地址轉換工作，因此由用戶或用戶主機來完成這項工作幾乎是不可能的事。但IP編址把這個復雜問題解決了。 連接到互聯網的主機只需各自擁有一個唯一的IP地址，它們之間的通信就像連接在同一個網路上那樣簡單方便 ，因為上述的調用ARP的復雜過程都是由計算機軟體自動進行的，對用戶來說是看不見這種調用過程的。因此，在虛擬的IP網路上用P地址進行通信給廣大的計算機用戶帶來很大的方便。

Ⅲ 什麼是ARP

地址解析協議，即ARP（Address Resolution Protocol），是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到區域網絡上的所有主機，並接收返回消息，以此確定目標的物理地址；收到返回消息後將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中並保留一定時間，下次請求時直接查詢ARP緩存以節約資源。

地址解析協議是建立在網路中各個主機互相信任的基礎上的，區域網絡上的主機可以自主發送ARP應答消息，其他主機收到應答報文時不會檢測該報文的真實性就會將其記入本機ARP緩存；由此攻擊者就可以向某一主機發送偽ARP應答報文，使其發送的信息無法到達預期的主機或到達錯誤的主機，這就構成了一個ARP欺騙。

(3)計算機網路arp微課擴展閱讀：

RARP和ARP不同，地址解析協議是根據IP地址獲取物理地址的協議，而反向地址轉換協議（RARP）是區域網的物理機器從網關伺服器的ARP表或者緩存上根據MAC地址請求IP地址的協議，其功能與地址解析協議相反。與ARP相比，RARP的工作流程也相反。首先是查詢主機向網路送出一個RARP Request廣播封包，向別的主機查詢自己的IP地址。這時候網路上的RARP伺服器就會將發送端的IP地址用RARP Reply封包回應給查詢者，這樣查詢主機就獲得自己的IP地址了。