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浅谈IP地址、MAC地址和地址解析协议(ARP)之间的关系

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发表于 2014-3-20 14:48:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
   这两天看TCP/IP方面的资料,明白了点IP地址、MAC地址和ARP解析协议之间的关系,接下来说一下我的浅显理解,错误之处请大家指正。fficeffice" />

假设有两台主机,本地主机A和目标主机B要进行通信。



1ARP映射IP地址和MAC地址的过程

1-1TCP/IP协议族的分层结构,数据包经常通过以太网发送,在发送数据包的过程中先封装IP的帧头信息然后再封装链路层的MAC地址,最后是以太网的帧头信息。以太网的帧头包括:目标地址、源地址、帧的类型,以太网设备的地址是48位的,它不识别32位的IP地址(IPV4)只识别MAC地址。因为以太网只识别设备的MAC地址,那么问题就来了,源地址我们是知道的就是主机AMAC地址,那目标的MAC地址呢?我们可能知道也可能不知道。怎样得到目标的MAC地址呢?地址解析协议会完成IP地址和MAC地址之间的映射得到主机BMAC地址,这是地址解析协议的绝活,。

首先主机A根据路由表的内容确定B主机的IP地址,然后在本主机上查询ARP缓存的ARP表看看有没有和B主机IP地址对应的MAC地址的历史记录,如果有就添加到以太网帧头的目标地址。如果在ARP表中没有与B主机IP对应的MAC地址,主机A就会向本地网络中的所有主机广播发送ARP请求帧(包含B主机的IP地址,A主机的IP地址和MAC地址),接收到ARP请求的各主机将收到的请求帧中的目标IP地址比较,如果与自己的IP地址不匹配丢弃ARP请求,如果B主机匹配B主机将自己的IP地址和MAC地址回复给发送请求的A主机,同时B主机在ARP表中更新或者记录主机AIP地址和MAC地址。

A主机在收到数据时首先判断帧的类型,从图1-1中可以看到收到的数据可能是IP数据也可能是ARP数据。如果收到的是IP数据就会按IP的数据帧格式进行解算,如果收到的是ARP数据帧再判断是响应帧还是请求帧,如果是响应帧A主机就会更新本地的ARP表,若是请求帧就会把A主机的IP地址和MAC地址回复给发送请求的主机。

 

2ARP帧的格式

      ARP的请求帧和响应帧有相同的格式,ARP请求帧的以太网目标地址为广播地址:FF:FF:FF:FF:FF:FF



   硬件类型:ARP协议在何种网络上实现,以太网的硬件类型为1

协议类型:使用ARPRARP的协议类型,IPV4的值为0x0800

硬件地址长度:物理地址长度,以太网为6

协议地址长度:协议地址长度,IPV44

操作代码:定义报文的类型,1ARP请求,2ARP应答,3RARP请求,4RARP应答。

发送方MAC地址:发送方的MAC地址

发送方IP地址: 发送送的IP地址

目标方MAC地址:目标方的MAC地址,当ARP是请求帧时此地址不填充。

目标放IP地址:目标方的IP地址。

        因为以太网数据帧最小为46个字节,ARP帧只有28个字节所以会在ARP帧的末尾再填充18个字节的PAD数据。

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发表于 2014-3-20 17:29:56 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2014-3-20 21:22:55 | 显示全部楼层
回复【2楼】正点原子:
---------------------------------
呵呵,只是我自己的一点理解,希望和大家多讨论
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发表于 2015-11-3 10:16:07 | 显示全部楼层
顶,又学到新知识了
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发表于 2015-11-3 15:02:43 | 显示全部楼层
留名。。。。
Good good study , day day up...
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发表于 2016-7-25 16:14:42 | 显示全部楼层
谢谢楼主的分享!
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学习一下
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