ARP协议详解ppt课件
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（硬件）地址长度，即n的值。以太网是6。 4. 协议长度：8bit，定义以字节为单位的逻辑
（协议）地址长度，即m的值。IPv4的值为4。 5. 操作码：16bit，定义分组的类型。ARP请求
为0x0001， ARP应答为0x0002。 RARP请 求为0x0003， RARP应答为0x0004。
10
ARP-工作原理
A收到B的回应包后便可得知B的MAC地址，将其存入ARP 缓存。此后A再向B发送数据时，就可以直接从缓存表中 查找B的地址了，然后直接把数据发送给B。
由于B在接收A的请求时也保存了A的地址信息，因此B要 向A发送数据也可以直接从缓存表中查找。
ARP缓存表设置了生存时间TTL，在一段时间内（一般15 到20分钟，跟操作系统有关）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
3
引言
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
动态映射：地址解析协议ARP和逆地址解析协议 RARP
ARP
32bit IP地址 RARP
48bit MAC地址
4
什么是ARP
ARP，Address Resolution Protocol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。
在网络层上，主机和路由器用逻辑地址来标 志，逻辑地址在互联网全局上是唯一的。在 TCP/IP协议族中称为IP地址，长度是32位 (IPv4)。
2
引言
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。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。
Arp只有两种封包：arp request和arp reply
5
ARP-工作原理
每台主机或路由器都有一个ARP缓存表，用来保 存IP地址与MAC地址的对应关系。
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。如果找 到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标 MAC地址写入帧里面发送就可以了；
查询速度。
8
ARP工作原理
ARP的操作示意图
9
ARP-分组格式
ARP 分组格式 1. 硬件类型：16bit，定义网络类型。以太网是Байду номын сангаас
类型 1，取值0x0001。 2. 协议类型： 16bit，定义协议类型。对应IPv4
协议，值为 0x0800。 3. 硬件长度：8bit，定义以字节为单位的物理
问题：对于ARP请 求报文，目的硬件 地址填充什么值？
12
ARP-封装
ARP/RARP分组直接封装在链路帧中
2 硬件 类型
0x0001
2 协议 类型
0x0800
字节
6
目的地址
1
1
2
6
4
6
4
硬件地 协议地 操作 发送者
发送者 目标
目标
址长度 址长度 类型 以太网地址 IP 地址 以太网地址 IP 地址
ARP、RARP协议基础知识
引言 什么是ARP ARP工作原理 ARP高速缓存 ARP实用命令 ARP高速缓存-解析实例 什么是RARP，及其分组格式、工
作原理
1
引言
在链路层上，主机和路由器用它们的物理地 址来标志，即48 bit物理地址。物理地址是 本地地址，在本地范围内是唯一的，但是在 全局上不一定，它通常用硬件实现。
0x06
0x04
1：ARP 2：ARP
请求 应答
3：RARP 请求
4：RARP 应答
6
2
28
18 4
源地址 帧类型 ARP/RARP 报文 PAD CRC
ARP：0x0806 RARP：0x8035
ARP/RARP 报文封装在以太网帧中格式
13
ARP高速缓存
问题：发送端往往有多个IP数据报发送到同一个目的端。如果 对发送到同一个主机或路由器的每一个数据报都使用ARP，势 必会带来较大的开销。广播ARP请求不仅要耗费带宽，而且使 得本地网络中的每台主机都要处理该广播帧，或忽略或给出响 应帧。 。
6
ARP-工作原理
如果在ARP缓存表中没有找到目标IP地址， 主机A就会在网络上发送一个广播arp request，请求包中包含了A主机的ip地址 和mac地址。
网络上其他主机并不响应ARP询问，直接 丢弃，只有主机B接收到这个帧时，才以 单播方式向主机A做出回应arp reply，并 带上自己的ip和mac地址，而B主机收到A 的请求包时也会将A主机的IP与MAC对应 关系保存在自己的缓7 存区
ARP-分组格式
6. 发送方硬件地址、发送 方协议地址、目的硬件 地址和目的协议地址:它 们是可变长度字段。源 和目的硬件地址对应以 太网都是48位地址。源 和目的协议地址对应 IPv4协议是32位地址。
11
ARP-分组格式
思考：各字段的填充值是什么？
对于一个 ARP 请求来说，除目的硬件地 址外的所有其他字段都有填充值。当系 统收到一份目的为本机的ARP 请求报文 后，它就把硬件地址填进去，然后用两 个发送端地址分别替换两个目的地址， 并把操作字段置为2，最后把它发送回去。
14
ARP高速缓存
可以使用ARP高速缓存表解决这个问题。
每个主机或路由器上都有一个 ARP 高速缓存表。这个高速缓存 表存放最近 Internet 地址到硬件地址之间的映射记录。高速缓 存表中每一项的生存时间有限，起始时间从被创建时开始算起。
（协议）地址长度，即m的值。IPv4的值为4。 5. 操作码：16bit，定义分组的类型。ARP请求
为0x0001， ARP应答为0x0002。 RARP请 求为0x0003， RARP应答为0x0004。
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ARP-工作原理
A收到B的回应包后便可得知B的MAC地址，将其存入ARP 缓存。此后A再向B发送数据时，就可以直接从缓存表中 查找B的地址了，然后直接把数据发送给B。
由于B在接收A的请求时也保存了A的地址信息，因此B要 向A发送数据也可以直接从缓存表中查找。
ARP缓存表设置了生存时间TTL，在一段时间内（一般15 到20分钟，跟操作系统有关）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
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引言
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
动态映射：地址解析协议ARP和逆地址解析协议 RARP
ARP
32bit IP地址 RARP
48bit MAC地址
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什么是ARP
ARP，Address Resolution Protocol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。
在网络层上，主机和路由器用逻辑地址来标 志，逻辑地址在互联网全局上是唯一的。在 TCP/IP协议族中称为IP地址，长度是32位 (IPv4)。
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引言
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。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。
Arp只有两种封包：arp request和arp reply
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ARP-工作原理
每台主机或路由器都有一个ARP缓存表，用来保 存IP地址与MAC地址的对应关系。
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。如果找 到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标 MAC地址写入帧里面发送就可以了；
查询速度。
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ARP工作原理
ARP的操作示意图
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ARP-分组格式
ARP 分组格式 1. 硬件类型：16bit，定义网络类型。以太网是Байду номын сангаас
类型 1，取值0x0001。 2. 协议类型： 16bit，定义协议类型。对应IPv4
协议，值为 0x0800。 3. 硬件长度：8bit，定义以字节为单位的物理
问题：对于ARP请 求报文，目的硬件 地址填充什么值？
12
ARP-封装
ARP/RARP分组直接封装在链路帧中
2 硬件 类型
0x0001
2 协议 类型
0x0800
字节
6
目的地址
1
1
2
6
4
6
4
硬件地 协议地 操作 发送者
发送者 目标
目标
址长度 址长度 类型 以太网地址 IP 地址 以太网地址 IP 地址
ARP、RARP协议基础知识
引言 什么是ARP ARP工作原理 ARP高速缓存 ARP实用命令 ARP高速缓存-解析实例 什么是RARP，及其分组格式、工
作原理
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引言
在链路层上，主机和路由器用它们的物理地 址来标志，即48 bit物理地址。物理地址是 本地地址，在本地范围内是唯一的，但是在 全局上不一定，它通常用硬件实现。
0x06
0x04
1：ARP 2：ARP
请求 应答
3：RARP 请求
4：RARP 应答
6
2
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18 4
源地址 帧类型 ARP/RARP 报文 PAD CRC
ARP：0x0806 RARP：0x8035
ARP/RARP 报文封装在以太网帧中格式
13
ARP高速缓存
问题：发送端往往有多个IP数据报发送到同一个目的端。如果 对发送到同一个主机或路由器的每一个数据报都使用ARP，势 必会带来较大的开销。广播ARP请求不仅要耗费带宽，而且使 得本地网络中的每台主机都要处理该广播帧，或忽略或给出响 应帧。 。
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ARP-工作原理
如果在ARP缓存表中没有找到目标IP地址， 主机A就会在网络上发送一个广播arp request，请求包中包含了A主机的ip地址 和mac地址。
网络上其他主机并不响应ARP询问，直接 丢弃，只有主机B接收到这个帧时，才以 单播方式向主机A做出回应arp reply，并 带上自己的ip和mac地址，而B主机收到A 的请求包时也会将A主机的IP与MAC对应 关系保存在自己的缓7 存区
ARP-分组格式
6. 发送方硬件地址、发送 方协议地址、目的硬件 地址和目的协议地址:它 们是可变长度字段。源 和目的硬件地址对应以 太网都是48位地址。源 和目的协议地址对应 IPv4协议是32位地址。
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ARP-分组格式
思考：各字段的填充值是什么？
对于一个 ARP 请求来说，除目的硬件地 址外的所有其他字段都有填充值。当系 统收到一份目的为本机的ARP 请求报文 后，它就把硬件地址填进去，然后用两 个发送端地址分别替换两个目的地址， 并把操作字段置为2，最后把它发送回去。
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ARP高速缓存
可以使用ARP高速缓存表解决这个问题。
每个主机或路由器上都有一个 ARP 高速缓存表。这个高速缓存 表存放最近 Internet 地址到硬件地址之间的映射记录。高速缓 存表中每一项的生存时间有限，起始时间从被创建时开始算起。