TCP/IP协议卷1 ARP

浅浅的花香味﹌ 2023-05-29 06:50 51阅读 0赞

## ARP ##

地址解析协议  
因为物理硬件地址是48位（网卡，网线等链路层的设备传输的地址都是采用硬件地址6\*8bit）  
而IP是32bit地址  
这样就需要将IP地址转换成硬件能够识别的地址（48bit)

\#\#RARP  
逆地址解析协议  
相反，将48位链路层地址转换成IP地址的协议  
RARP一般用于无盘工作站

![在这里插入图片描述][2019110513221917.png]

例子：

ftp bsdi

步骤：

1.  ftp客户端调用域名转换函数（gethostbyname）将bsdi转换成IP地址。使用域名解析系统（DNS）或本机中的hosts文件
2.  FTP请求TCP用得到的IP地址建立连接（到了传输层）
3.  TCP发送分段数据到远端的FTP主机
4.  如果目的主机在本地则直接发回目的主机。如果在远程网络上，则通过IP路由确认下一站的IP地址做转发。这时候链路层会使用ARP将IP地址转换成物理硬件地址
5.  ARP发送一份ARP数据帧至以太网上的每个主机（广播）  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NvdWx3eWI_size_16_color_FFFFFF_t_70]
6.  目的主机的ARP层收到了该广播数据报，识别出他寻找的IP地址之后。于是就像这份ARP地址发一份应答。应答中包含了IP地址及其对应的硬件地址
7.  源主机收到应答之后这条线就算是建立起来了。就可以进行数据报传送了

ARP的功能就是将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

点对点链路不实用ARP。因为在设置这些链路时必须告知系统内核链路的每一端的IP地址

### ARP高速缓存 ###

用来存放映射记录。存放时间一般是20分钟。从记录创建开始时计算  
使用arp -a 看本机所有网卡上的记录  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NvdWx3eWI_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
48bit地址用’-'号间隔  
ARP高速缓存可以设置超时设置

### ARP数据报的格式 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NvdWx3eWI_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
以太网目的地地址全为1表示是广播地址  
帧类型： 表示后面的数据类型，ARP请求或应答的类型是0x0806（还有RARP）  
硬件类型表示硬件地址的类型，如果值为1则表示是以太网（还会有别的？）  
协议类型表示要映射的协议地址 如果值是0x0800表示是IP协议地址  
硬件地址长度协议地址长度：字节为单位 对于ARP请求来说是6和4。  
op: 操作字段 指出4中操作类型（序号就是值）：  
1. ARP请求  
2. ARP应答  
3. RARP请求  
4. RARP应答  
后面4个就是按字面理解就完事了  
在链路层的以太网数据帧中已经有了发送端的硬件地址  
[以太网数据帧分组格式传送门][Link 1]  
这样在接受到一个ARP请求之后还需要将数据报的请求地址写到目的地址，op改成2发出去就完事了  
以太网的数据帧要求长度是60字节。但是ARP的数据报时42接（28字节ARP数据和14字节的以太网帧头）。不够的部分填充

### ARP代理 ###

ARP请求是从一台主机发往另一台主机。这中间就会经过路由器之类的网络设备，而这些网络设备就能够应答这些请求，这个过程就是ARP代理。这样可以欺骗请求主机以为路由器就是目的主机，路由器就起到了中转转发的作用。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NvdWx3eWI_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

### 免费ARP ###

指主机发送ARP查找自己的IP,一般在引导期间进行的  
![在这里插入图片描述][20191108140256525.png]  
通过广播的方式自己给自己发送请求。  
作用：

1.  检查网络上是否有与自己IP地址一样的主机。有的话就产生错误日志
2.  如果主机更换了网卡。也刚好可以让网络中的其他主机更新ARP高速缓存中的地址

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/soulwyb/article/details/102685675
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