ARP协议简介PPT课件

ARP协议简介 一 ARP概念 ARP AddressResolutionProtocol 即地址解析协议 是根据IP地址获取物理地址的一个TCP IP协议 在TCP IP协议中 每一个网络节点是用IP地址标识的 IP地址是一个逻辑地址 而在以太网中数据包是靠48位MAC地址 物理地址 寻址的 因此 必须建立IP地址与MAC地址之间的对应关系 ARP协议就是为完成这个工作而设计的 为什么要用ARP协议 二 ARP工作过程 主机A的IP地址为192 168 1 1 MAC地址为0A 11 22 33 44 01 主机B的IP地址为192 168 1 2 MAC地址为0A 11 22 33 44 02 当主机A要与主机B通信时 地址解析协议可以将主机B的IP地址 192 168 1 2 解析成主机B的MAC地址 以下为工作流程 二 ARP工作过程 第一步 根据主机A上的路由表内容 确定用于访问主机B的转发IP地址是192 168 1 2 然后A主机在自己的本地ARP缓存中检查主机B的匹配MAC地址 发现没有主机B的MAC地址 主机A 192 168 1 1 主机B 192 168 1 2 主机C 192 168 1 3 主机D 192 168 1 4 ARPCacheInternetAdressPhysicalAdressType 二 ARP工作过程 第二步 主机A将ARP请求帧广播道本地网络上的所有主机 主机A的IP地址和MAC地址都包括在ARP请求中 本地网络上的每台主机都接收到ARP请求 并检查是否与自己的IP地址匹配 如果主机发现请求的IP地址与自己的IP地址不匹配 它将丢弃ARP请求 主机A 192 168 1 1 主机C 192 168 1 3 主机D 192 168 1 4 我需要192 168 1 2的MAC地址 主机B 192 168 1 2 二 ARP工作过程 第三步 主机B确定ARP请求中的IP地址与自己的IP地址匹配 则将主机A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP缓存中 并且将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机A 主机B 192 168 1 2 主机C 192 168 1 3 主机D 192 168 1 4 我的MAC地址是0A 11 22 33 44 02 主机A 192 168 1 1 二 ARP工作过程 第四步 当主机A收到从主机B发来的ARP回复消息时 会用主机B的IP和MAC地址映射更新ARP缓存 本机缓存是有生存期的 生存期接结束后 将再次重复上面的过程 10 1 1 2 192 168 1 3 192 168 1 4 ARPCacheInternetAdressPhysicalAdressType192 168 1 20A 11 22 33 44 02Dynamic 三 ARP缓存 ARP缓存是个用来储存IP地址和MAC地址的缓冲区 其本质就是一个IP地址到MAC地址的对应表 表中每一个条目分别记录了网络上其它主机的IP地址和对应的MAC地址 为使广播量最小 ARP维护IP地址到MAC地址映射的缓存以便将来使用 ARP缓存可以包含动态和静态项目 动态项目通常20分钟不用将被更新 而静态项目一直保留在缓存中 直到重启计算机 四 ARP报文格式 硬件类型 协议类型 OP类型 发送端以太网地址 发送端IP地址 目的以太网地址 目的IP地址 2 2 2 6 4 6 4 协议长度 硬件长度 1 1 硬件类型 硬件地址类型 以太网为1 协议类型 指明高层协议类型 IP为0800 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 OP类型 用来表示这个报文的类型 ARP请求为1 ARP响应为2 RARP请求为3 RARP响应为4 五 ARP命令应用 ARP缓存中的表用于存储IP地址及其经过解析的MAC地址 ARP命令用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系 添加或删除静态对应关系等 Arp a用于查看缓存中的所有项目 Arp aIp加上接口的Ip 用于查看与该接口相关的ARP缓存项目 Arp sIp物理地址可以向ARP缓存中人工输入一个静态项目 Arp dIp使用该命令能够人工删除一个静态项目 六 抓包实例 ARP请求 六 抓包实例 ARP响应 七 目的主机在其它网段的处理 当源主机判断目的主机与自己位于不同网段时 它会通过默认网关 Gateway 来递交报文 即发送ARP请求来获取网关IP地址对应的MAC 在得到网关的ARP应答后 用网关MAC作为报文的目的MAC进行报文发送 注意 发送报文的源IP是源主机IP 目的IP仍然是目的主机的IP 如果没有配置缺省网关 网关收到源计算机的ARP请求会使用自己的MAC地址与目标主机的IP地址对源计算机进行应答 网络 网络 R2 A C B R1 网络 八 免费ARP 免费ARP即指主机发送ARP目的地址自己的IP地址 通常它发生在系统引导期间进行接口配置的时候 免费ARP与ARP的帧格式主要的区别在于它的目的IP地址是自己的IP地址 免费ARP可以有两个方面的作用 1 一个主机可以通过它来确定另一个主机是否设置了相同的IP地址 2 发送免费ARP的主机正好改变了硬件地址 可以更新其他主机高速缓存中旧的硬件地址 八 免费ARP 九 对比RARP RARP 反向地址转换协议 是局域网的物理机器从网关服务器的ARP表或者缓存上根据MAC地址请求IP地址的协议 其功能与地址解析协议相反 工作流程也相反 通常计算机可以从磁盘的配置文件中直接读取IP地址 但对无盘PC 无盘工作站等情况下 就需要从RARP