地址解析协议
arp地址解析协议
ARP地址解析协议简介ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于解析本地IP地址和MAC地址之间对应关系的协议。
在TCP/IP网络中，当一个主机需要与另一个主机通信时，通常需要知道目标主机的MAC地址。
而ARP协议就是用来获取目标主机的MAC地址的。
ARP工作原理1.当源主机要发送数据包给目标主机时，首先检查自己的ARP缓存表中是否有目标主机的IP地址对应的MAC地址。
如果有，则直接使用该MAC地址进行通信。
2.如果ARP缓存表中没有目标主机的信息，则源主机会发送一个ARP请求广播包到局域网内的所有主机。
该ARP请求包包含源主机的IP地址以及MAC地址。
3.接收到ARP请求广播包的主机会检查自己的IP地址是否与ARP请求包中的目标IP地址相匹配。
如果匹配，则该主机会向源主机发送一个ARP 响应包，包含自己的IP地址和MAC地址。
4.源主机收到ARP响应包后，会将目标主机的IP地址和MAC地址添加到ARP缓存表中，并使用该MAC地址进行通信。
ARP缓存表ARP缓存表是每个主机上存储IP地址与MAC地址对应关系的表格。
它用于加快ARP解析的速度，避免频繁地发送ARP请求包。
当一个主机收到ARP响应包时，会将目标主机的IP地址和MAC地址添加到ARP缓存表中。
在后续的通信过程中，主机会直接使用ARP缓存表中的MAC地址进行通信。
ARP缓存表通常具有以下信息：- IP地址：目标主机的IP地址。
- MAC地址：目标主机的MAC地址。
- 接口：用于与目标主机通信的网络接口。
ARP欺骗ARP欺骗（ARP Spoofing）是一种恶意攻击技术，黑客通过伪造ARP响应包来篡改ARP缓存表中的对应关系。
一旦攻击成功，黑客就可以拦截、修改或重定向通信流量，从而实施中间人攻击。
为了防止ARP欺骗攻击，可以采取以下措施： - 使用静态ARP表：将重要主机的IP地址和MAC地址手动添加到ARP缓存表中，这样可以防止被攻击者伪造。
网络基础地址解析协议
网络基础地址解析协议地址解析协议（Address Resolution Protocol，缩写为ARP）是TCP/IP协议栈中的一个协议，用于将一个32位的IPv4地址转换为对应的48位MAC地址。
在网络中，每一个网络接口都有对应的MAC地址和IP 地址，ARP协议就是用于获取这两个地址之间的映射关系的。
ARP协议工作在网络层（第3层）和数据链路层（第2层）之间。
在一个局域网络中，当一个主机需要发送一个数据包到另一个主机时，会先检查目标主机的IP地址是否存在于自己的ARP缓存中。
如果存在，就直接使用对应的MAC地址发送数据包。
如果不存在，就需要使用ARP协议进行地址解析。
ARP协议的工作原理如下：1.发送ARP请求：当一个主机需要找到另一个主机的MAC地址时，它会在本地网络广播一个ARP请求包，包含自己的MAC地址和IP地址，以及目标主机的IP地址。
2.接收ARP请求：网络中所有的主机都会接收到这个广播包，但只有目标主机会响应。
3.ARP响应：目标主机接收到ARP广播包后，会直接向发送主机发送一个ARP响应包，包含自己的MAC地址和IP地址。
4.更新ARP缓存：发送主机收到ARP响应包后，会将目标主机的MAC 地址与IP地址的映射关系存储到自己的ARP缓存中，以便下次发送数据包时直接使用。
ARP协议的优点是实现简单且适用于大多数网络环境。
它通过在局域网内广播ARP请求，可以快速获取到目标主机的MAC地址，从而实现数据包的传递。
但是，由于ARP协议是通过广播方式查询MAC地址，可能存在网络拥塞和安全性问题。
在实际网络中，为了减少广播带来的网络负载，主机会将最近的ARP查询结果保存在本地的ARP缓存中。
这样，在发送数据包时，不再需要进行ARP请求，直接使用缓存中的映射关系即可。
但是，由于网络中主机的MAC地址和IP地址是可能动态变化的，故ARP缓存中的映射关系也需要定期更新。
此外，为了防止ARP欺骗（ARP Spoofing）攻击，可以通过静态ARP 表、交换机的ARP防火墙等方式提高网络的安全性。
arp协议实现的功能是什么
arp协议实现的功能是什么什么是ARP协议ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是计算机网络中一种用来将IP地址解析为物理MAC地址的协议，在以太网中广泛应用。
ARP协议的主要功能是通过发送本地网络上的ARP请求广播包来查询目标IP对应的MAC地址，从而实现IP地址到MAC地址的解析。
ARP协议的功能ARP协议实现了以下几个主要功能：1. IP地址到MAC地址的解析ARP协议允许主机通过发送ARP请求来查询目标IP地址对应的MAC地址。
当一个主机需要发送数据到另一个主机时，它首先检查自己的ARP缓存表（ARP Cache），如果找到了目标IP地址对应的MAC地址，则可以直接将数据发送给目标主机。
如果在ARP缓存表中找不到对应的MAC地址，则主机会发送一个ARP 请求广播包，询问本地网络上的其他主机，看是否有知道目标IP地址对应MAC地址的主机。
如果有，那么目标主机会通过ARP响应包回复其MAC地址，发送请求的主机将在ARP缓存表中添加该映射关系，以便后续通信使用。
2. ARP缓存表的维护主机在收到ARP响应包后，将目标IP和MAC地址的映射关系添加到自己的ARP缓存表中。
这样，在后续的通信中，如果需要发送数据给这个目标主机，就不需要再发送ARP请求，直接从ARP缓存表中获取目标主机的MAC地址即可。
3. ARP请求和响应的广播当主机发送ARP请求时，它会将请求包发送给本地网络上的所有主机，这是因为发送ARP请求的主机并不知道目标主机的MAC地址，因此需要通过广播的方式来询问。
而目标主机收到ARP请求后，会发送ARP响应包，包含自己的MAC 地址，以便请求主机建立起IP地址和MAC地址的映射关系。
4. IP地址冲突检测ARP协议还可以用于检测IP地址的冲突。
当一个主机拥有一个IP地址，但是发现在本地网络上已经有其他主机使用了相同的IP地址时，它可以发送一个ARP 请求广播包来检测是否有其他主机使用了相同的IP地址。
ARP协议地址解析协议的工作过程
ARP协议地址解析协议的工作过程ARP（地址解析协议）是一种在局域网中用于将网络层IP地址转换为链路层物理地址的协议。
它通过将IP地址映射到MAC地址，实现了在网络中定位和寻找其他设备的功能。
本文将介绍ARP协议的工作过程。
一、ARP协议的介绍ARP协议是在TCP/IP协议栈中，工作在网络层和数据链路层之间的协议。
它的作用是根据目标IP地址查找相应的物理地址，以便完成数据包的传输。
ARP的工作可以分为两个主要步骤：ARP请求和ARP响应。
当一台主机需要与另一台主机通信时，如果不知道目标主机的物理地址，就需要发送ARP请求，广播询问整个局域网的设备。
目标主机收到请求后，会发送ARP响应，告诉请求主机自己的物理地址。
二、ARP协议的工作过程1. 主机A需要向主机B发送数据包，但不知道主机B的物理地址。
主机A首先检查本地ARP缓存，查看是否有目标IP地址对应的物理地址。
如果找到了，主机A直接使用这个物理地址发送数据包，跳到第4步。
2. 如果ARP缓存中没有目标IP地址对应的物理地址，主机A会发送一个ARP请求的广播帧，该帧会被发送到局域网上的所有设备。
ARP请求帧中包含主机A的IP地址和MAC地址，以及目标IP地址。
3. 所有收到ARP请求的设备都会检查目标IP地址是否与自己的IP地址匹配。
如果匹配，设备将发送一个ARP响应的单播帧，告诉主机A自己的MAC地址。
4. 主机A收到ARP响应后，会将目标IP地址和物理地址的映射关系存储到本地的ARP缓存中，并将数据包发送到目标物理地址。
5. 主机B接收到主机A发送的数据包后，进行处理。
三、ARP协议的优化为了减少ARP请求和响应的次数，ARP协议在本地维护了一个ARP缓存表。
当主机A接收到ARP响应后，会将目标IP地址和物理地址的映射关系保存到ARP缓存表中，以便下次需要通信时可以直接使用。
ARP缓存表中的映射关系有一定的有效期，过期后需要重新发送ARP请求获取最新的映射关系。
地址解析协议
地址解析协议地址解析协议（Address Resolution Protocol，简称ARP）是一种用于将数据链路层的物理地址与网络层的IP地址相对应的协议。
它的主要作用是在进行网络通信时，通过IP地址查询对应的物理地址，以便正确地发送数据包到目标设备。
ARP协议解决了IP地址与物理地址之间的映射关系。
在使用ARP协议之前，发送方需要知道目标设备的物理地址才能将数据包发送给正确的目标设备。
这种映射关系在局域网中非常重要，因为局域网中的设备通常使用IP地址进行通信，而物理地址则由网卡硬件决定。
ARP协议提供了一种自动查询和更新IP地址和物理地址的机制，简化了网络通信的过程。
ARP协议的工作原理如下：当发送方需要将数据包发送到目标设备时，首先会检查自己的ARP缓存表，查看是否已经有了目标设备的地址映射。
如果有，则直接将数据包封装并发送给目标设备。
如果没有，发送方会向局域网上的其他设备广播一个ARP请求包，其中包含了发送方自己的IP地址和MAC 地址，以及待查询的IP地址。
收到请求包的设备会对自己的ARP缓存表进行检查，如果发现自己的IP地址与请求包中的目标IP地址相同，则会向发送方返回一个ARP应答包，其中包含了自己的物理地址。
发送方收到应答包后，就可以将数据包封装并发送给目标设备。
ARP协议还支持动态更新地址映射表。
当设备的IP地址发生变化时，它会发送一个ARP广播包通知网络中的其他设备更新地址映射表。
这个过程称为ARP缓存刷新。
尽管ARP协议在局域网中非常有用，但它也存在一些安全风险。
其中一种风险是ARP欺骗（ARP spoofing），攻击者可以欺骗网络中的其他设备，将它们的IP地址和MAC地址映射到自己的设备上。
这样，攻击者就可以中间人攻击，窃取通信数据。
为了防止ARP欺骗，可以使用静态ARP表或ARP 防火墙等安全措施。
总结来说，ARP协议是一种用于将IP地址与物理地址相对应的协议，它通过自动查询和更新地址映射表的机制，简化了网络通信的过程。
地址解析协议ARP命令
地址解析协议ARP命令地址解析协议（ARP）是计算机网络中的一种协议，用于将一个IP地址映射到相应的MAC地址。
MAC地址是一个唯一的硬件地址，用于在局域网中唯一标识一个网络设备。
当一个设备需要将数据发送给另一个设备时，它需要知道目标设备的MAC地址。
ARP命令是用来执行地址解析协议操作的命令工具。
ARP命令主要用于在计算机网络中查询和缓存MAC地址。
具体来说，ARP命令可以执行以下操作：1.查询指定IP地址的MAC地址：ARP命令可以用来查询特定IP地址对应的MAC地址。
通过在命令行中输入"arp -a"命令，系统将会显示本地主机的ARP缓存表，包含了目标IP地址对应的MAC地址以及相关信息。
2.清除ARP缓存表：在一些情况下，ARP缓存表可能会出现不正确的条目，导致设备之间无法正确通信。
此时，可以使用ARP命令清除ARP缓存表。
在命令行中输入"arp -d"命令，系统将会清除本地主机的ARP缓存表。
3.添加静态ARP条目：静态ARP条目是手动添加到ARP缓存中的，用于指定一些IP地址对应的MAC地址。
在命令行中输入"arp -s <IP地址> <MAC地址>"命令，系统将会添加一个静态ARP条目到ARP缓存中。
4.修改ARP缓存表的超时时间：ARP缓存表中的每个条目都有一个超时时间，默认情况下为两分钟。
如果需要修改超时时间，可以使用ARP命令。
在命令行中输入"arp -s <IP地址> <MAC地址> temp"命令，系统将会将指定的ARP条目设置为临时条目，不受超时时间限制。
5.刷新ARP缓存表：在一些情况下，需要手动刷新ARP缓存表，以确保其中的条目是最新的。
在命令行中输入"arp -d *"命令，系统将会删除所有ARP条目并重新查询。
总结来说，ARP命令是一种非常有用的工具，可以用来查询、清除和添加ARP缓存表中的地址解析条目。
arp协议工作在哪一层
arp协议工作在哪一层简介ARP（地址解析协议）是一种用于在局域网中将IP地址解析为MAC地址的协议。
它是TCP/IP协议族的重要组成部分，负责在网络通信中实现IP地址与MAC地址的对应关系。
本文将介绍ARP协议工作在哪一层，并解释其在网络通信中的作用。
ARP协议的位置ARP协议位于TCP/IP协议栈的网络层和数据链路层之间，可以看作是这两层之间的一个接口。
具体来说，ARP协议工作在TCP/IP协议中的网络层，但又与数据链路层有密切的联系。
TCP/IP协议栈TCP/IP协议栈是由四个层次构成的体系结构，分别是应用层、传输层、网络层和数据链路层。
这四个层次相互关联，共同实现了网络通信的各项功能。
应用层应用层为用户提供各种通信服务，例如HTTP、FTP、SMTP等。
它是网络通信的最高层，负责应用程序之间的数据交互。
传输层传输层主要负责提供端到端的可靠传输服务，其中最典型的协议是TCP和UDP。
它封装应用层的数据，并通过端口号将数据传递给相应的应用程序。
网络层网络层负责将数据包从源主机传送到目标主机，其中最重要的协议是IP协议。
它定义了数据的传输路径和寻址方式，并处理主机之间的路由选择。
数据链路层数据链路层负责在物理网络中传输数据帧，它将网络层传递下来的IP数据报封装成数据帧，并通过物理介质进行传输。
ARP协议的作用ARP协议主要有两个作用：地址解析和地址解析缓存。
地址解析地址解析是ARP协议最重要的功能之一，它将IP地址解析为对应的MAC地址。
在通信过程中，源主机需要知道目标主机的MAC地址才能发送数据帧。
通过ARP协议，源主机可以向局域网中的其他主机发送ARP请求，请求目标主机的MAC地址。
目标主机接收到ARP请求后，会将自己的MAC地址发送回源主机，完成地址解析。
地址解析缓存为了提高ARP协议的效率，ARP表中保存了IP地址与MAC地址的对应关系。
当主机发送ARP请求时，会首先在ARP表中查找目标主机的MAC地址。
地址解析协议AddressResolutionProtocol
ARPARP，即地址解析协议，实现通过IP地址得知其物理地址。
在TCP/IP网络环境下，每个主机都分配了一个32位的IP地址，这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。
为了让报文在物理网路上传送，必须知道对方目的主机的物理地址。
这样就存在把IP地址变换成物理地址的地址转换问题。
以以太网环境为例，为了正确地向目的主机传送报文，必须把目的主机的32位IP地址转换成为48位以太网的地址。
这就需要在互连层有一组服务将IP地址转换为相应物理地址，这组协议就是ARP协议。
另有电子防翻滚系统也称为ARP。
地址解析协议Address Resolution Protocol基本功能在以太网协议中规定，同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。
而在TCP/IP协议栈中，网络层和传输层只关心目标主机的IP地址。
这就导致在以太网中使用IP协议时，数据链路层的以太网协议接到上层IP协议提供的数据中，只包含目的主机的IP地址。
于是需要一种方法，根据目的主机的IP地址，获得其MAC 地址。
这就是ARP协议要做的事情。
所谓地址解析（address resolution）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。
另外，当发送主机和目的主机不在同一个局域网中时，即便知道目的主机的MAC地址，两者也不能直接通信，必须经过路由转发才可以。
所以此时，发送主机通过ARP协议获得的将不是目的主机的真实MAC地址，而是一台可以通往局域网外的路由器的某个端口的MAC地址。
于是此后发送主机发往目的主机的所有帧，都将发往该路由器，通过它向外发送。
这种情况称为ARP代理（ARP Proxy）。
工作原理在每台安装有TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一一对应的。
以主机A（192.168.1.5）向主机B（192.168.1.1）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。
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《计算机网络实验》实验报告
实验名称：地址解析协议
年级： 2010
专业：软件工程
班级：
姓名：
学号：
成绩：
指导教师：
提交报告时间：年月日
一、实验目的
1. 掌握ARP协议的报文格式
2. 掌握ARP协议的工作原理
3. 理解ARP高速缓存的作用
4. 掌握ARP请求和应答的实现方法
5. 掌握ARP缓存表的维护过程
二、实验环境
三、实验步骤与实验结果
练习一：领略真实的ARP（同一子网）
练习内容
各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。
本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。
1. 主机A、B、C、D、E、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）。
2. 主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存。
3. 主机A ping 主机D（172.16.1.4）。
4. 主机E ping 主机F（172.16.0.3）。
5. 主机A、B、C、D、E、F停止捕获数据，并立即在命令行下运行“arp -a”命令察看ARP高速缓存。
●ARP高速缓存表由哪几项组成？
答：
状态:表示项目的状态.其值为FREE(已超时),PENDING(已发送请求但未应答)或RESOLVED(已经应答).
硬件类型,协议类型,硬件地址长度,协议地址长度:与ARP分组中的相应字段相同.
接口号:对应路由器的不同接口.
队列号:ARP使用不同的队列将等待地址解析的分组进行排队.发往同一个目的地的分组通常放在同一个队列中.
尝试:表示这个项目发送出了多少次的ARP请求.
超时:表示一个项目以秒为单位的寿命.
硬件地址:目的硬件地址,应答返回前保持为空.
协议地址:目的高层协议地址如IP地址
●结合协议分析器上采集到的ARP报文和ARP高速缓存表中新增加的条目，简述ARP协议的报文交互过程以及ARP高速缓存表的更新过程。
答：
因为自己是坐的机子是C，所以当主机A ping 主机D的时候，首先，它先查找自己的ARP高速缓存表看看有没有主机D的记录，发现没有，主机A就会在网络上发送一个广播，这表示向同一网段内的所有主机发送ARP请求包，我收到该广播，但是我并不响应ARP询问，只有D才会做出回应，这样主机A就知道主机D的MAC地址，它就可以向主机D发送信息了，同时A和D还同时更新了自己的缓存表。
练习二：编辑并发送ARP报文（同一子网）
练习内容
本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。
1. 在主机E上启动协议编辑器，并编辑一个ARP请求报文。
其中：
MAC层：
目的MAC地址：设置为FFFFFF-FFFFFF
源MAC地址：设置为主机E的MAC地址
协议类型或数据长度：0806
ARP层：
发送端硬件地址：设置为主机E的MAC地址
发送端逻辑地址：设置为主机E的IP地址（172.16.0.2）
目的端硬件地址：设置为000000-000000
目的端逻辑地址：设置为主机F的IP地址（172.16.0.3）
2. 主机B、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP协议）。
3. 主机B、E、F在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存。
主机E发送已编辑好的ARP报文。
4. 主机B、F停止捕获数据，分析捕获到的数据，进一步体会ARP报文交互过程。
思考问题：
1. 哪些主机收到了ARP请求包，哪个主机给出了ARP响应包？
答：主机B、F收到了ARP请求包，主机F给出了ARP响应包。
2. 主机A、C、D是否收到ARP请求包，为什么？
答：没有，因为主机Ｂ（路由器）发现E和F在同一个子网总，将收到的ARP请求包丢弃
练习三：跨路由地址解析（不同子网）
练习内容
本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。
1. 主机B在命令行方式下输入staticroute_config命令，开启静态路由服务。
2. 主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存。
3. 主机A、B、C、D、E、F重新启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）。
4. 主机A ping 主机E（172.16.0.2）。
5. 主机A、B、C、D、E、F停止数据捕获，察看协议分析器中采集到的ARP报文，并回答以下问题：
●单一ARP请求报文是否能够跨越子网进行地址解析？为什么？
答：不能，因为必须经过路由器。
●ARP地址解析在跨越子网的通信中所起到的作用？
答：
ARP地址解析在跨越子网的通信中起到的作用是：解析网关的MAC地址，ARP本身无法跨越不同的网段，所以在跨子网时，首先请求路由器的MAC地址，之后就把数据发送给路由器，由路由器进行转发。
6. 主机B在命令行方式下输入recover_config命令，停止静态路由服务。
思考问题：
1. 哪些主机收到了ARP请求包，哪台主机给出了ARP响应包？
答：
主机C、D、E、F、B收到了ARP请求包，主机E给出了ARP响应包。
2. 比较ARP协议在同网段内解析和跨网段的解析有何异同点？
答：
相同点：都解决主机或路由器的IP地址和硬件地址映射问题。
不同点：在同网段内，ARP直接利用IP和物理地址的映射，找到目的主机的硬件地址。
在跨网段的解析，ARP会找到与本网络连接的一个路由器的物理地址，并将其写到要发送数据包中发送。
3. ARP数据包的长度是固定的吗？试加以解释。
答：
不固定，因为ARP分组中包含SHA,THA,SPA,TPA,这几个地址都是可变长度字段，所以ARP数据包的长度是可变的。
4. 试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10-20分钟的超时计时器。
这个时间设置得太大或太小会出现什么问题？
答：
当网络中某个IP地址的硬件地址的映射发生变化时，ARP高速缓存中的相应的项目就要改变。
例如，更换以太网网卡就会发生这样的事件，10--20分钟更换一块网卡是合理的。
如果太短，会使得ARP请求和响应通信太频繁，
如果太长，会使得如果更换网卡后的主机迟迟无法和网络上的其他主机通信
5. 至少举出两种不需要发送ARP请求数据包的情况。
答：
1、在源主机的ARP高速缓存中已经有了该目的IP地址的项目。
2、使用了点对点的链路。
3、源主机发送的是广播分组。