放荡的人生|网络知识点整理-ARP、免费ARP
1.ARP是什么？
地址解析协议ARP是用来将IP地址解析为MAC地址的协议 。
在局域网中 ， 当主机或其它三层网络设备有数据要发送给另一台主机或三层网络设备时 ， 它需要知道对方的网络层地址（即IP地址） 。 但是仅有IP地址是不够的 ， 因为IP报文必须封装成帧才能通过物理网络发送 ， 因此发送方还需要知道接收方的物理地址（即MAC地址） ， 因此需要一个从IP地址到MAC地址的映射 。 ARP即可以实现将IP地址解析为MAC地址 。 主机或三层网络设备上会维护一张ARP表 ， 用于存储IP地址和MAC地址的关系 。 一般ARP表项包括动态ARP表项和静态ARP表项 。
2.动态ARP
2.1.原理描述
动态ARP表项由ARP协议通过ARP报文（广播ARP请求和单播ARP应答）自动生成和维护 ， 可以被老化 ， 可以被新的ARP报文更新 ， 可以被静态ARP表项覆盖 。
动态ARP适用于拓扑结构复杂、通信实时性要求高的网络 。
2.2.当需要通信的两台主机处于
1）同一网段时 ， 源主机直接发送ARP广播 ， 请求目的主机的MAC地址 。 目的主机收到后 ， 单播回复自己IP地址对应的MAC地址的ARP应答报文给源主机 ， 源主机收到ARP应答报文后 ， 将数据报文封装二层帧并发送目的主机 。
2）不同网段时 ， 源主机已经配置缺省网关 ， 则会发送ARP广播 ， 请求网关的IP地址对应的MAC地址 。 网关收到后 ， 单播回复自己该接口的IP地址对应的MAC地址的ARP应答报文给源主机 ， 源主机收到ARP应答报文后 ， 将数据报文封装二层帧并发给网关 ， 再由网关将数据报文发送给目的主机 。
3.ARP请求报文
3.1.ARP广播包
本文插图
二层帧中的目的MAC是全F（广播） ， ARP数据包里面的目的MAC是全0（未知用0表示） 。
在eNSP模拟器中抓取的ARP请求ARP数据包里面的目的MAC可能是全F ， 与理论不符 ， 抓取物理网卡数据包正常为全0 。
3.2.ARP应答报文
1）免费ARP报文
本文插图
本文插图
免费ARP是一种特殊的ARP请求 ， 所以二层帧的目的MAC也是全F ， 区别在于ARP数据包里面的源和IP目的IP是同一个IP地址 。
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【放荡的人生|网络知识点整理-ARP、免费ARP】4.静态ARP
定义和分类
静态ARP表项是由网络管理员手工建立的IP地址和MAC地址之间固定的映射关系 。 静态ARP表项不会被老化 ， 不会被动态ARP表项覆盖 。
4.1.短静态ARP表项：
手工建立IP地址和MAC地址之间固定的映射关系 ， 未同时指定VLAN和出接口 。
如果出接口是处于二层模式的以太网接口 ， 短静态ARP表项不能直接用于报文转发 。 当需要发送报文时 ， 设备会先发送ARP请求报文 ， 如果收到的ARP应答报文中的源IP地址和源MAC地址与所配置的IP地址和MAC地址相同 ， 则将收到ARP应答报文的VLAN和接口加入该静态ARP表项中 ， 后续设备可直接用该静态ARP表项转发报文 。
4.2.长静态ARP表项：
手工建立IP地址和MAC地址之间固定的映射关系 ， 并同时指定该ARP表项所在VLAN和出接口 。
长静态ARP表项可以直接用于报文转发 。 建议用户采用长静态ARP表项 。
作用和应用
1）作用：
正常情况下网络中设备可以通过ARP协议进行ARP表项的动态学习 ， 生成的动态ARP表项可以被老化 ， 可以被更新 。
静态ARP表项不会被老化 ， 也不会被动态ARP表项覆盖 ， 可以保证网络通信的安全性 。
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