arp & rarp

exp07

    ARP协议（Address Resolution Protocol），或称地址解析协议。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。他是IPv4网络层必不可少的协议，不过在IPv6中已不再适用，并被icmp v6所替代。
    【RARP，(反向地址转换协议, Reverse Address Resolution Protocol)，是一种网络协议，作用与ARP相反，用于将MAC地址转换为IP地址。其因为较限于ip地址的运用以及其他的一些缺点，因此渐为更新的BOOTP或DHCP所取代。】
功能
    在局域网中，网络中实际传输的是帧（frame），帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址，但这个目标MAC地址是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。
原理
    在每台安装有TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一对应的，如表甲所示。
主机名稱
IP地址
MAC地址
A
192.168.38.10
00-AA-00-62-D2-02
B
192.168.38.11
00-BB-00-62-C2-02
C
192.168.38.12
00-CC-00-62-C2-02
D
192.168.38.13
00-DD-00-62-C2-02
E
192.168.38.14
00-EE-00-62-C2-02
    以主机A（192.168.38.10）向主机B（192.168.38.11）发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC地址為(00-BB-00-62-C2-02)，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；如果在 ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.38.11的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应：“192.168.38.11的MAC地址是 (00-BB-00-62-C2-02)”。这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。


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