arp學習總結
1.arp出現原因
arp協議是「address resolution protocol」（位址解析協議）的縮寫。其作用是在乙太網環境中，資料的傳輸所依懶的是mac位址而非ip位址，而將已知ip位址轉換為mac位址的工作是由arp協議來完成的。
在區域網中，網路中實際傳輸的是「幀」，幀裡面是有目標主機的mac位址的。在乙太網中，乙個主機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。所謂「位址解析」就是主機在傳送幀前將目標ip位址轉換成目標mac位址的過程。arp協議的基本功能就是通過目標裝置的ip位址，查詢目標裝置的mac位址，以保證通訊的順利進行。
2.arp對映方式
2.1.靜態對映
靜態對映的意思是要手動建立一張arp表，把邏輯（ip）位址和實體地址關聯起來。這個arp表儲存在網路中的每一台機器上。例如，知道其機器的ip位址但不知道其實體地址的機器就可以通過查arp表找出對應的實體地址。這樣做有一定的侷限性，因為實體地址可能發生變化：
（1）機器可能更換nic（網路介面卡），結果變成乙個新的實體地址。
（2）在某些區域網中，每當計算機加電時，他的實體地址都要改變一次。
（3）移動電腦可以從乙個物理網路轉移到另乙個物理網路，這樣會時實體地址改變。
要避免這些問題出現，必須定期維護更新arp表，此模擬較麻煩而且會影響網路效能。
2.2.動態對映
動態對映時，每次只要機器知道另一台機器的邏輯（ip）位址，就可以使用協議找出相對應的實體地址。已經設計出的實現了動態對映協議的有arp和rarp兩種。arp把邏輯（ip）位址對映為實體地址。rarp把物理位址對映為邏輯（ip）位址。
3.arp原理及流程
在任何時候，一台主機有ip資料報文傳送給另一台主機，它都要知道接收方的邏輯（ip）位址。但是ip位址必須封裝成幀才能通過物理網路。這就意味著傳送方必須有接收方的物理（mac）位址，因此需要完成邏輯位址到實體地址的對映。而arp協議可以接收來自ip協議的邏輯位址，將其對映為相應的實體地址，然後把實體地址遞交給資料鏈路層。
3.1.arp請求
任何時候，當主機需要找出這個網路中的另乙個主機的實體地址時，它就可以傳送乙個arp請求報文，這個報文包好了傳送方的mac位址和ip位址以及接收方的ip位址。因為傳送方不知道接收方的實體地址，所以這個查詢分組會在網路層中進行廣播。（見圖1）
3.2.arp響應
區域網中的每一台主機都會接受並處理這個arp請求報文，然後進行驗證，檢視接收方的ip位址是不是自己的位址，只有驗證成功的主機才會返回乙個arp響應報文，這個響應報文包含接收方的ip位址和實體地址。這個報文利用收到的arp請求報文中的請求方實體地址以單播的方式直接傳送給arp請求報文的請求方。（見圖2）
4.arp協議報文字段抓包解析
4.1.報文格式
硬體型別：16位欄位，用來定義執行arp的網路型別。每個區域網基於其型別被指派乙個整數。例如：乙太網的型別為1。arp可用在任何物理網路上。
協議型別：16位欄位，用來定義使用的協議。例如：對ipv4協議這個欄位是0800。arp可用於任何高層協議
協議長度：8位欄位，用來定義邏輯位址的長度，以位元組為單位。例如：對於ipv4協議的值為4。
操作碼：16位欄位，用來定義報文的型別。已定義的分組型別有兩種：arp請求（1），arp響應（2）。
4.2.arp報文總長度
arp報文的總長度為64位元組。
首先要知道幀的概念 幀是在資料鏈路層傳輸的資料格式，比如乙太網v2，乙太網ieee802.3和ppp等。
所以wireshark抓到的幀是包含幀頭的，即包含乙太網v2的幀頭，長14 bytes；
而arp資料報的長度固定為28 bytes；
幀總長度 = 幀頭 + 網路層包頭 + 傳輸層報文頭 + 應用資料；
而arp請求中arp包已經是最高層，之上沒有傳輸層和應用層，所以總長度為：
幀總長度 = 幀頭 + arp包頭 = 14 + 28 = 42 bytes；
而真正 發包的時為了保證乙太網幀的最小幀長為64 bytes，會在報文裡新增乙個padding欄位，用來填充資料報大小。
使用wireshark抓包時，抓到的包為60 bytes。比乙太網幀的最小幀長掃了4 bytes，原因是因為wireshark抓包時不能抓到資料報最後的crc欄位。
crc欄位是為了校驗乙太網幀的正確性。在資料報填充完成後，回去通過演算法計算乙個值放到資料報的crc欄位中。當接受端收到資料報後，會同樣使用演算法計算乙個值，然後和crc欄位的值進行對比，檢視是否相同。如果不同則證明資料報被更改，如果相同則證明資料報並未被更改。
4.3.報文封裝
arp報文直接封裝在資料鏈路幀中，例如，圖4中，arp分組被封裝在乙太網的幀中。注意，幀中的型別字段指出此幀所攜帶的資料是arp報文。
4.4.報文抓包解析
既然了解了arp的詳細格式，就嘗試獲取arp報文。 例：
如圖5所示，pc1給pc2傳送arp請求，此時使用wireshark獲取arp抓包資料
當pc1傳送的arp請求報文，以廣播報的形式傳送到區域網後，當pc2檢測到ip位址與自己的ip相同，就會傳送給pc1響應報文。
對於arp響應包來說，源ip，目地ip，源mac，目地mac都是知道的。
ps：報文中的padding欄位是填充資料，為了保證幀最少有64個位元組
ARP協議詳解
arp addressresolutionprotocol 位址解析協議用於將計算機的網路位址 ip位址32位 轉化為實體地址 mac位址 48位 rfc826 arp協議是屬於鏈路層的協議，在乙太網中的資料幀從乙個主機到達網內的另一台主機是根據48位的乙太網位址 硬體位址 來確 定介面的，而不是根...
ARP協議詳解
arp addressresolutionprotocol 位址解析協議用於將計算機的網路位址 ip位址32位 轉化為實體地址 mac位址48位 rfc826 arp協議是屬於鏈路層的協議，在乙太網中的資料幀從乙個主機到達網內的另一台主機是根據48位的乙太網位址 硬體位址 來確定介面的，而不是根據3...
ARP協議詳解
arp address resolution protocol 位址解析協議用 於將計算機的網路位址 ip位址32位 轉化為實體地址 mac位址48位 rfc826 arp協議是屬於鏈路層的協議，在乙太網中的資料幀從乙個 主機到達網內的另一台主機是根據48位的乙太網位址 硬體位址 來確定介面的，而不...