ARP介绍
一、ARP定义
ARP（地址解析协议）是网络层与数据链路层的 “桥梁”，核心作用是解决 “IP 地址（逻辑地址）如何找到 MAC 地址（物理地址）” 的问题 —— 因以太网通信必须依赖 MAC 地址，而上层协议（如 IP）仅使用 IP 地址，需通过 ARP 完成两者的映射转换，仅在局域网（LAN）内生效。
二、ARP 工作原理
1. 前置条件：ARP 缓存表的 “优先查询” 机制
本地 ARP 缓存表：
- 设备本地会维护一张 “IP 地址→MAC 地址” 的缓存表（含超时时间，通常 10 分钟），记录近期解析过的映射关系；
- 通信前先查询缓存：若有目标 IP 的有效 MAC，直接使用（无需发送请求，提升效率）；若缓存无记录或已超时，才触发后续 “ARP 请求 - 响应” 流程。
2. ARP 请求：广播包报文
- 报文类型：以太网帧类型字段为0x0806（标识此帧是 ARP 报文）；
- 广播范围：目的 MAC 地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF（局域网全广播，所有设备都会接收）；
- 请求内容：报文中包含 “发送方 IP+MAC”“目标 IP（待解析）+ 目标 MAC（暂填 00:00:00:00:00:00）”，本质是 “公开询问：拥有 [目标 IP] 的设备，请告诉我你的 MAC 地址”。
3. ARP 响应：单播包回复
- 触发条件：仅当设备检测到 ARP 请求中的 “目标 IP” 与自身 IP 一致时，才会回复；
- 单播特性：目的 MAC 地址为 “发送 ARP 请求的设备 MAC”（非广播，仅请求方接收，避免网络冗余）；
- 响应内容：报文中补充 “自身 MAC 地址”，告知请求方 “[目标 IP] 对应的 MAC 是 [自身 MAC]”。
4. 缓存更新与通信启动
- 请求方收到响应后，会将 “目标 IP→MAC” 映射存入 ARP 缓存表（更新超时时间）；
- 后续通信时，直接从缓存读取 MAC，封装以太网帧发送，完成正常数据传输。