网络基础 地址解析(ARP)协议
ARP 协议
介绍ARP协议的定义和目的ARP（Address Resolution Protocol）是一种网络协议，用于将IP地址映射到物理硬件地址（MAC地址）。
它的主要目的是在局域网中解析目标设备的IP地址，以便能够正确地发送数据包。
定义ARP协议是一种在以太网或其他局域网中使用的协议，用于确定目标设备的MAC地址。
它通过发送ARP请求广播来查询目标设备的MAC地址，并通过ARP响应获得相应的映射关系。
目的ARP协议的目的是建立IP地址和MAC地址之间的映射关系，以便实现在局域网上的数据传输。
通过将IP地址解析为对应的MAC地址，ARP协议使得数据包能够准确地被发送到目标设备。
主要目标包括：1.地址解析：ARP协议通过查询目标设备的MAC地址，实现IP地址到MAC地址的解析，确保数据包被正确路由和传递。
2.局域网通信：在局域网中，设备之间通常使用MAC地址进行通信。
ARP协议使得设备能够通过IP地址找到对应的MAC地址，从而在局域网内进行数据传输。
3.缓存管理：ARP协议维护一个本地的ARP缓存表，记录IP地址和MAC地址的映射关系。
这样，在后续的通信中，可以直接使用缓存中的映射关系，提高数据传输的效率。
总之，ARP协议的定义和目的是为了解决IP地址和MAC地址之间的映射关系，以支持在局域网上的有效数据传输。
解释ARP协议的工作原理和过程ARP协议（Address Resolution Protocol）是一种用于解析IP地址和MAC地址之间映射关系的协议。
它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：1.发送ARP请求广播：当一个设备需要发送数据包到目标设备时，它首先检查本地的ARP缓存表，查看是否有目标IP地址对应的MAC地址。
如果没有找到对应的MAC地址，它将发送一个ARP请求广播到局域网上的所有设备。
2.目标设备响应ARP请求：局域网上的其他设备接收到ARP请求广播后，会检查是否是自己的IP地址与之匹配。
ARP协议详解
ARP协议详述1.ARP协议概述IP数据包常通过以太网发送。
以太网设备并不识别32位IP地址：它们是以48位以太网地址传输以太网数据包的。
因此，IP驱动器必须把IP目的地址转换成以太网网目的地址。
在这两种地址之间存在着某种静态的或算法的映射，常常需要查看一张表。
地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)就是用来确定这些映象的协议。
ARP工作时，送出一个含有所希望的IP地址的以太网广播数据包。
目的地主机，或另一个代表该主机的系统，以一个含有IP和以太网地址对的数据包作为应答。
发送者将这个地址对高速缓存起来，以节约不必要的ARP通信。
如果有一个不被信任的节点对本地网络具有写访问许可权，那么也会有某种风险。
这样一台机器可以发布虚假的ARP报文并将所有通信都转向它自己，然后它就可以扮演某些机器，或者顺便对数据流进行简单的修改。
ARP机制常常是自动起作用的。
在特别安全的网络上，ARP映射可以用固件，并且具有自动抑制协议达到防止干扰的目的。
图1 以太网上的ARP报文格式图1是一个用作IP到以太网地址转换的ARP报文的例子。
在图中每一行为32位，也就是4个八位组表示，在以后的图中，我们也将遵循这一方式。
硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1。
协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0806（16进制）。
硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用。
操作字段用来表示这个报文的目的，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP 响应为4。
当发出ARP请求时，发送方填好发送方首部和发送方IP地址，还要填写目标IP地址。
当目标机器收到这个ARP广播包时，就会在响应报文中填上自己的48位主机地址。
2 ARP使用举例我们先看一下linux下的arp命令(如果开始arp表中的内容为空的话,需要先对某台主机进行一个连接,例如ping一下目标主机来产生一个arp项)：d2server:/home/kerberos# arpAddress HWtype HWaddress Flags Mask Iface211.161.17.254 ether 00:04:9A:AD:1C:0A C eth0Address：主机的IP地址Hwtype：主机的硬件类型Hwaddress：主机的硬件地址Flags Mask：记录标志，"C"表示arp高速缓存中的条目，"M"表示静态的arp条目。
电子科技大学网络教育-计算机网络基础试题及答案(4)
电子科技大学网络教育-计算机网络基础试题及答案（4）一、单选，共30题/每题2.5分/共75.0分：•1、物联网标识领域中，产品电子编码的英文缩写为（）•A、SSL•B、EPC•C、DNS•D、VPN得分：2.5•2、文件从FTP服务器传输到客户机的过程称作（）•A、解析•B、下载•C、浏览•D、上传得分：2.5•3、以下关于误码率的描述中，哪种说法是错误的（）•A、在数据传输速率确定后，误码率越低，传输系统设备越复杂•B、误码率是指二进制码元在数据传输系统中传错的概率•C、如果传输的不是二进制码元，要折合成二进制码元计算•D、数据传输系统的误码率必须为0得分：2.5•4、在因特网中，地址解析协议ARP是用来解析（）•A、IP地址与端口号的对应关系•B、IP地址与MAC地址的对应关系•C、MAC地址与端口号的对应关系•D、端口号与主机名的对应关系得分：2.5•5、计算机通过电话线传输数据信号需要哪种设备（）•A、调制解调器•B、集线器•C、服务器•D、交换机得分：2.5•6、误码率说法错误的是（）•A、采用光纤作为传输介质的数据通信系统的误码率很难达到0•B、用于衡量数据通信系统在正常工作状态下传输可靠性•C、如果一个数据通信系统采用循环冗余编码校验，其平均误码率可以达到0•D、如果传输1KB数据没有出现错误，不能说该通信系统的误码率为0 得分：0.0•7、关于网络攻击类型的描述，不正确的是（）•A、数据伪造属于被动攻击•B、数据篡改属于主动攻击•C、数据重放属于主动攻击•D、数据窃听属于被动攻击得分：0.0•8、关于TCP/IP，说法错误的是（）•A、最高层是应用层•B、互连层为传输层提供服务•C、最低层是传输层•D、互连层的主要功能是路由选择得分：2.5•9、关于早期计算机网络，下列说法错误的是（）•A、通信控制处理机在网络拓扑结构中称作节点•B、基本功能分为：数据处理、通信处理•C、从逻辑上分为资源子网、通信子网•D、资源子网负责全网数据发送、存储转发得分：0.0•10、点-点式网络与广播式网络在技术上有重要区别。
网络接口层协议
网络接口层协议网络接口层协议是互联网协议体系中的一部分，它负责定义数据在网络传输过程中的规则和格式，以便于不同网络设备和系统之间的通信。
网络接口层协议在互联网协议体系中处于较底层，它主要与物理层和数据链路层进行交互，保证数据在网络中的可靠传输。
网络接口层协议的工作原理主要包括以下几个方面：1. 网络设备的连接：网络接口层协议规定了不同设备间的物理连接方式和接口类型。
常见的物理连接方式包括以太网、无线局域网等，而接口类型包括RJ45接口、光纤接口等。
2. 媒体访问控制（MAC）地址的分配：每个网络设备在出厂时都会被分配一个唯一的MAC地址，它由48位二进制数表示。
MAC地址是用来在局域网中唯一标识和区分网络设备的。
网络接口层协议负责实现MAC地址的分配和管理，以确保每个设备都有唯一的标识。
3. 数据帧的封装和解封：网络接口层协议将上层传输层的数据封装成数据帧，并在发送端添加必要的控制信息，如源MAC地址、目的MAC地址等。
在接收端，网络接口层协议负责从数据帧中提取出数据，以便上层协议进行处理。
4. 确认传输的可靠性：网络接口层协议使用一系列机制来保证数据传输的可靠性。
例如，通过循环冗余检验（CRC）来检测传输中出现的错误，并通过重传机制来保证数据的完整传输。
这样可以保证数据在网络中的正确送达，降低数据传输过程中出现错误的可能性。
5. 网络设备的地址解析协议（ARP）：ARP是网络接口层协议的一部分，它用于将IP地址转换为MAC地址。
在数据传输过程中，源设备需要知道目标设备的MAC地址才能进行数据封装和传输。
ARP协议负责在网络中查询并解析目标设备的MAC地址，以便进行数据传输。
总结来说，网络接口层协议在互联网协议体系中起着非常重要的作用。
它负责定义和管理网络设备的物理连接、MAC地址的分配、数据帧的封装和解封等工作，并通过一系列的机制来保证数据传输的可靠性。
网络接口层协议的设计和实现对于网络的稳定和高效运行至关重要，它是互联网协议体系的基础和支撑。
局域网中的网络协议有哪些
局域网中的网络协议有哪些在局域网中，网络协议扮演着非常重要的角色，它们定义了数据传输的规则和方式，保证了网络通信的顺畅进行。
下面将介绍一些常见的局域网中的网络协议。
1. TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网常用的协议，在局域网中也得到广泛应用。
TCP（传输控制协议）负责数据的可靠传输，确保数据的完整性和有序性；而IP（网际协议）则负责将数据进行分组和寻址，实现数据的路由。
2. DHCP协议动态主机配置协议（DHCP）是一种自动分配IP地址的协议。
在局域网中，DHCP服务器可以自动为连接到网络的设备分配IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等网络参数，简化了网络管理的难度。
3. DNS协议域名系统（DNS）是一个将域名和IP地址相互映射的分布式数据库系统。
在局域网中，DNS协议负责将用户输入的域名转换为对应的IP地址，使得用户可以通过域名访问网络资源，而无需记住复杂的IP地址。
4. UDP协议用户数据报协议（UDP）是一种无连接的传输协议。
与TCP不同，UDP不提供数据的可靠传输和有序性，但传输效率更高，适用于局域网中交互性要求较高的应用，例如视频播放、实时通信等。
5. ICMP协议互联网控制消息协议（ICMP）是用于在IP网络中传递控制消息的协议。
在局域网中，ICMP协议常用于网络故障排查和诊断，例如ping 命令就是基于ICMP协议来测试两台设备之间的连通性。
6. ARP协议地址解析协议（ARP）用于将IP地址转换为MAC地址，以实现不同设备之间的通信。
在局域网中，当一个设备需要与另一个设备通信时，会发送ARP请求来获取目标设备的MAC地址，然后才能进行数据传输。
7. HTTP协议超文本传输协议（HTTP）是一种用于传输超媒体文档（例如HTML）的应用层协议。
在局域网中，HTTP常用于浏览器与服务器之间的通信，实现网页的浏览和数据的传输。
8. FTP协议文件传输协议（FTP）用于在计算机之间进行文件的传输。
ARP协议
引言
因此需要能够将逻辑地址和相应的物理地 址之间进行映射。完成这样的映射可使用 静态映射和动态映射。 静态映射：创建一个表，存储逻辑地址和 物理地址的关联关系。然后将网络上的每 个主机都存储这个表。缺点是映射表必须 周期的更新，增加了网络的开销。
引言
动态映射：地址解析协议ARP和逆地 址解析协议RARP
7.目的主机收到广播报文
后，知道是发送端在询 问它的IP地址，发送 ARP应答，包含他自己 的IP地址及硬件地址。
4.若目的主机在本 地网络上，则IP数 据报直接送到目的 主机。若目的主机 在远程网络上，则 发到本地路由器， 再转发 IP 数据报。 9. 发送 IP 数据 报到目的主机
ARP-分组格式
既然每个以太网设备在出厂时都有一个唯一的MAC地址了，那 为什么还需要为每台主机再分配一个IP地址呢？或者说为什么 每台主机都分配唯一的IP地址了，为什么还要在网络设备（如 网卡，集线器，路由器等）生产时内嵌一个唯一的MAC地址呢？ 主要原因有以下几点：（1）IP地址的分配是根据网络的拓朴 结构，而不是根据谁制造了网络设置。若将高效的路由选择方 案建立在设备制造商的基础上而不是网络所处的拓朴位置基础 上，这种方案是不可行的。（2）当存在一个附加层的地址寻 址时，设备更易于移动和维修。例如，如果一个以太网卡坏了， 可以被更换，而无须取得一个新的IP地址。如果一个IP主机从 一个网络移到另一个网络，可以给它一个新的IP地址，而无须 换一个新的网卡。（3）无论是局域网，还是广域网中的计算 机之间的通信，最终都表现为将数据包从某种形式的链路上的 初始节点出发，从一个节点传递到另一个节点，最终传送到目 的节点。数据包在这些节点之间的移动都是由ARP（Address Resolution Protocol：地址解析协议）负责将IP地址映射到 MAC地址上来完成的。
网络协议详细解释
在网络的各层中存在着许多协议，它是定义通过网络进行通信的规则，接收方的发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息，以这种规则规定双方完成信息在计算机之间的传送过程。
下面就对网络协议规范作个概述。
ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议它是用于映射计算机的物理地址和暂时指定的网络地址。
启动时它选择一个协议(网络层)地址，并检查这个地址是否已经有别的计算机使用，如果没有被使用，此结点被使用这个地址，如果此地址已经被别的计算机使用，正在使用此地址的计算机会通告这一信息，惟独再选另一个地址了。
SNMP(Simple Network Management P)网络管理协议它是TCP/IP 协议中的一部份，它为本地和远端的网络设备管理提供了一个标准化途径，是分布式环境中的集中化管理的重要组成部份。
AppleShare protocol(AppleShare 协议)它是Apple 机上的通信协议，它允许计算机从服务器上请求服务或者和服务器交换文件。
AppleShare 可以在TCP/IP 协议或者其它网络协议如IPX、AppleTalk 上进行工作。
使用它时，用户可以访问文件，应用程序，打印机和其它远程服务器上的资源。
它可以和配置了AppleShare 协议的任何服务器进行通信，Macintosh、Mac OS、Windows NT 和Novell Netware 都支持AppleShare 协议。
AppleTalk 协议它是Macintosh 计算机使用的主要网络协议。
Windows NT 服务器有专门为Macintosh 服务，也能支持该协议。
其允许Macintosh 的用户共享存储在Windows NT 文件夹的Mac- 格式的文件，也可以使用和Windows NT 连接的打印机。
Windows NT 共享文件夹以传统的Mac 文件夹形式浮现在Mac 用户面前。
三层交换机arp转发原理
三层交换机arp转发原理现代网络技术的快速发展，让我们在日常生活中离不开各种网络设备的支持。
在这些网络设备中，三层交换机作为一种重要的网络设备，其具有特殊的ARP转发原理，对于网络通信起着至关重要的作用。
一、ARP协议的基本原理ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议是用于将IP地址转换为MAC地址的一种协议。
在网络通信中，数据包在传输过程中需要知道目标主机的MAC地址，而ARP协议就是为了解决这个问题而被设计出来的。
当一个主机需要发送数据包到另一个主机时，它首先会查询ARP缓存表，如果找不到目标主机的MAC地址，就会发送一个ARP请求广播包到局域网内的所有主机，请求对应IP地址的主机回复自己的MAC地址。
而三层交换机在进行ARP转发时，也会涉及到这个过程。
二、三层交换机的作用与特点三层交换机是在第二层交换机的基础上增加了路由功能的一种网络设备。
传统的第二层交换机只能根据MAC地址进行数据包的转发，而三层交换机不仅可以根据MAC地址进行转发，还可以根据IP地址进行转发，这样可以加快网络通信速度，提高网络通信的效率。
另外，三层交换机还可以提供大量的路由表项，支持更复杂的网络拓扑结构，使得网络管理更加方便。
三、三层交换机的ARP转发原理三层交换机在ARP转发时，首先会判断接收到的ARP请求包是发送到哪个接口的。
如果目标IP地址在三层交换机的路由表中，三层交换机会根据路由表找到与目标IP地址匹配的下一跳地址，然后将ARP请求包转发到该下一跳地址所在的接口。
当目标主机收到ARP请求包后，会将自己的MAC 地址回复给发送ARP请求的主机，在此过程中，三层交换机起到了一个中转的作用。
四、三层交换机ARP转发原理的优势三层交换机在进行ARP转发时，能够根据网络拓扑结构快速地找到目标主机的MAC地址，提高了网络通信的效率。
另外，三层交换机还可以根据目标IP地址进行路由查找，实现了更灵活的网络数据转发。
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网络基础地址解析（ARP）协议
地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）是一种能够实现IP地址到物理地址转化的协议。
在计算机网络中，通过物理地址来识别网络上的各个主机，IP地址只是以符号地址的形式对目的主机进行编址。
通过ARP协议将网络传输的数据报目的IP地址进行解析，将其转化为目的主机的物理地址，数据报才能够被目的主机正确接收。
实现IP地址到物理地址的映射在网络数据传输中是非常重要的，任何一次从互联网层及互联网层以上层发起的数据传输都使用IP地址，一旦使用IP地址，必须涉及IP地址到物理地址的映射，否则网络将不能识别地址信息，无法进行数据传输。
IP地址到物理地址的映射包括表格方式和非表格方式两种。
其中，表格方式是事先在各主机中建立一张IP地址、物理地址映射表。
这种方式很简单，但是映射表需要人工建立及人工维护，由于人工建立维护比较麻烦，并且速度较慢，因此该方式不适应大规模和长距离网络或映射关系变化频繁的网络。
而非表格方式采用全自动技术，地址映射完全由设备自动完成。
根据物理地址类型的不同，非表格方式有分为直接映射和动态联编两种方式。
1．直接映射
物理地址分为固定物理地址和可自由配置的物理地址两类，对于可自由配置的物理地址，经过配置后，可以将其编入IP地址码中，这样物理地址的解析就变的非常简单，即将它从IP地址的主机号部分取出来便是，这种方式就是直接映射。
直接映射方式比较简单，但适用范围有限，当IP地址中主机号部分不能容纳物理地址时，这种方式将失去作用。
另外，以太网的物理地址都是固定的，一旦网络接口更改，物理地址也随之改变，采用直接映射将会出现问题。
2．动态联编
由于以太网具有广播能力和物理地址是固定的特点，通常使用动态联编方式来进行IP 地址到物理地址的解析。
动态联编ARP方式的原理是，在广播型网络中，一台计算机A欲解析另一台计算机B的IP地址，计算机A首先广播一个ARP请求报文，请求计算机B回答其物理地址。
网络上所有主机都将接收到该ARP请求，但只有计算机B识别出自己的IP 地址，并做出应答，向计算机A发回一个ARP响应，回答自己的物理地址。
为提高地址解析效率，ARP使用了高速缓存技术，即在每台使用ARP的主机中，都保留一个专用的高速缓存，存放最近获得的IP地址-物理地址联编信息。
当收到ARP应答报文时，主机就将信宿机的IP地址和物理地址存入缓存。
在发送报文时，首先在缓存中查找相应的地址联编信息，若不存在相应的地址联编信息，再利用ARP进行地址解析。
这样不必每发一个报文都进行动态联编，提高地址解析效率，从而使网络性能得到提高。
另外，还有一种在无盘工作站中常用的反向地址解析协议（RARP），它可以实现物理地址到IP地址的转换。
在无盘工作站启动时，首先以广播方式发出RARP请求，网络上的RARP服务器会根据RARP请求中的物理地址为该工作站分配一个IP地址，生成一个RARP 响应报文发送回去。
然后，无盘工作站接收到RARP响应报文，便获得自己的IP地址，就能够和服务器进行通信。