IP和mac地址映射关系（想找好久了）

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。
假设有两台主机，本地主机A和目标主机B要进行通信。



1、ARP映射IP地址和MAC地址的过程

图1-1是TCP/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A的MAC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B的MAC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A的IP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。

2、ARP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ARP或RARP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，IPV4为4

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