tcp/ip协议学习笔记(4)ARP&RARP

1、地址解析协议ARP（Address Resolution Protocol）

RFC826是ARP规范描述文档。在ARP背后有一个基本概念，那就是网络接口有一个硬件地址（一个48bit的值，标识不同的以太网或令牌环网络接口）。在硬件层次上进行的数据帧交换必须有正确的接口地址。但是，TCP/IP有自己的地址：
32 bit的IP地址。知道主机的IP地址并不能让内核发送一帧数据给主机。内核（如以太网驱动程序）必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。ARP的功能是在32bit的IP地址和采用不同网络技术的硬件地址之间提供动态映射。



以太网报头中的前两个字段是以太网的源地址和目的地址。目的地址为全1的特殊地址是广播地址。两个字节长的以太网帧类型表示后面数据的类型。对于A R P请求或应答来说，该字段的值为0x0806。

硬件类型字段表示硬件地址的类型。它的值为1即表示以太网地址。协议类型字段表示要

映射的协议地址类型。它的值为0x0800即表示IP地址

接下来的两个1字节的字段，硬件地址长度和协议地址长度分别指出硬件地址和协议地址的长度，以字节为单位。对于以太网上IP地址的ARP请求或应答来说，它们的值分别为6和4

操作字段指出四种操作类型，它们是ARP请求（值为1）、ARP应答（值为2）、RARP请求（值为3）和RARP应答（值为4）

接下来的四个字段是发送端的硬件地址（在本例中是以太网地址）、发送端的协议地址（IP地址）、目的端的硬件地址和目的端的协议地址

本地组网图



PC1 执行arp -a



1：路由器IP地址对应的mac

2：PC2 IP地址对应的mac

3、7：广播地址对应的mac

4、5：组播地址对应的mac

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抓到的ARP请求与回应报文





代理ARP：如果ARP请求是从一个网络的主机发往另一个网络上的主机，那么连接这两个网络的路由器就可以回答该请求，这个过程称作委托ARP或ARP代理(Proxy ARP)。这样可以欺骗发起A
R P请求的发送端，使它误以为路由器就是目的主机，而事实上目的主机是在路由器的“另一边”。路由器的功能相当于目的主机的代理，把分组从其他主机转发给它。

免费ARP：我们可以看到的另一个A R P特性称作免费ARP (gratuitous ARP)。它是指主机发送ARP查找自己的IP地址。通常，它发生在系统引导期间进行接口配置的时候。

免费ARP可以有两个方面的作用：

1) 一个主机可以通过它来确定另一个主机是否设置了相同的IP地址。

2) 如果发送免费ARP的主机正好改变了硬件地址（很可能是主机关机了，并换了一块接口卡，然后重新启动），那么这个分组就可以使其他主机高速缓存中旧的硬件地址进行相应的更新。

2、地址逆向解析协议RARP（A Reverse Address Resolution Protocol）

RARP 的正式规范是RFC903。RARP分组的格式与ARP分组基本一致。它们之间主要的差别是RARP请求或应答的帧类型代码为0x8035，而且RARP请求的操作代码为3，应答操作代码为4。对应于ARP，RARP请求以广播方式传送，而RARP应答一般是单播(unicast)传送的。
主要应用：网络上的每个系统都具有唯一的硬件地址，它是由网络接口生产厂家配置的。无盘系统的RARP实现过程是从接口卡上读取唯一的硬件地址，然后发送一份RARP请求（一帧在网络上广播的数据），请求某个主机响应该无盘系统的IP地址（在RARP应答中）。