arp，全稱address resolution protocol，中文名為位址解析協議，它工作在資料鏈路層，在本層和硬體介面聯絡，同時對上層提供服務。
ip資料報常通過乙太網傳送，乙太網裝置並不識別32位ip位址，它們是以48位乙太網位址傳輸乙太網資料報。因此，必須把ip目的位址轉換成乙太網目的位址。在乙太網中，乙個主機要和另乙個主機進行直接通訊，必須要知道目標主機的mac位址。但這個目標mac位址是如何獲得的呢？它就是通過位址解析協議獲得的。arp協議用於將網路中的ip位址解析為的硬體位址（mac位址），以保證通訊的順利進行。
arp和rarp使用相同的報頭結構，如圖1所示。
（圖1 arp/rarp報頭結構）
硬體型別字段：指明了傳送方想知道的硬體介面型別，乙太網的值為1；
協議型別字段：指明了傳送方提供的高層協議型別，ip為0800（16進製制）；
硬體位址長度和協議長度：指明了硬體位址和高層協議位址的長度，這樣arp報文就可以在任意硬體和任意協議的網路中使用；
操作字段：用來表示這個報文的型別，arp請求為1，arp響應為2，rarp請求為3，rarp響應為4；
傳送方的硬體位址（0-3位元組）：源主機硬體位址的前3個位元組；
傳送方的硬體位址（4-5位元組）：源主機硬體位址的後3個位元組；
傳送方ip（0-1位元組）：源主機硬體位址的前2個位元組；
傳送方ip（2-3位元組）：源主機硬體位址的後2個位元組；
目的硬體位址（0-1位元組）：目的主機硬體位址的前2個位元組；
目的硬體位址（2-5位元組）：目的主機硬體位址的後4個位元組；
目的ip（0-3位元組）：目的主機的ip位址。
arp的工作原理如下：
1. 首先，每台主機都會在自己的arp緩衝區 (arp cache)中建立乙個 arp列表，以表示ip位址和mac位址的對應關係。
2. 當源主機需要將乙個資料報要傳送到目的主機時，會首先檢查自己 arp列表中是否存在該 ip位址對應的mac位址，如果有﹐就直接將資料報傳送到這個mac位址；如果沒有，就向本地網段發起乙個arp請求的廣播包，查詢此目的主機對應的mac位址。此arp請求資料報裡包括源主機的ip位址、硬體位址、以及目的主機的ip位址。
3. 網路中所有的主機收到這個arp請求後，會檢查資料報中的目的ip是否和自己的ip位址一致。如果不相同就忽略此資料報；如果相同，該主機首先將傳送端的mac位址和ip位址新增到自己的arp列表中，如果arp表中已經存在該ip的資訊，則將其覆蓋，然後給源主機傳送乙個 arp響應資料報，告訴對方自己是它需要查詢的mac位址；
4. 源主機收到這個arp響應資料報後，將得到的目的主機的ip位址和mac位址新增到自己的arp列表中，並利用此資訊開始資料的傳輸。如果源主機一直沒有收到arp響應資料報，表示arp查詢失敗。
rarp的工作原理：
1. 傳送主機傳送乙個本地的rarp廣播，在此廣播包中，宣告自己的mac位址並且請求任何收到此請求的rarp伺服器分配乙個ip位址；
2. 本地網段上的rarp伺服器收到此請求後，檢查其rarp列表，查詢該mac位址對應的ip位址；
3. 如果存在，rarp伺服器就給源主機傳送乙個響應資料報並將此ip位址提供給對方主機使用；
4. 如果不存在，rarp伺服器對此不做任何的響應；
5. 源主機收到從rarp伺服器的響應資訊，就利用得到的ip位址進行通訊；如果一直沒有收到rarp伺服器的響應資訊，表示初始化失敗。
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