ARP協議原理學習
一、ARP的作用。
首先在window 的命令行中輸入arp -a即可查看本機的arp緩存表。主機要發送數據包時，需要填充目的IP及其IP地址對應的MAC。當我們只有目的IP地址時，如何得到其對應的MAC地址？
此時ARP的作用就體現出來了。ARP就是通過IP來獲取其對應的MAC地址。接下來闡述具體的過程。
二、同網段下ARP工作原理。
圖 1
如圖1所示，h1與h2是處於同一網段並通過交換機s1連接。在h1上執行ping 10.0.0.3時，具體流程如下：
1、h1在arp緩存表中h2 IP地址對應的mac，若未查詢到進入第2步；
2、h1將目的mac改為全F（即廣播），目的IP為h2，發送除自己以外的s1端口中，詢問“誰是10.0.0.3”，進入第3步；
3、h3收到廣播消息後，發現目的IP與自己不匹配，將其丟棄；而h2收到廣播消息後，發現查找的是自己，就會發送一個單播幀給h1，
單播幀中包含h2的mac地址。同時h2也會在自身的arp表中記錄h1的mac；
4、h1收到h2的arp回應後，更新arp表，並發送數據給h2，實現h1與h2的ICMP可達；
三、不同網段下ARP工作原理
圖 2
如圖2所示，主機h1與h2連接在路由器r2。h1與h2處於不同網段。在h1上執行ping 11.0.0.4，具體流程如下：
1、h1查詢本機的arp緩存表，發現目的IP與自身不在同一網段，則通過需要通過默認網關來查詢h2的mac;
2、h1需要先arp到網關10.0.0.1的mac地址，網關單播返回給h1，h1將數據包的目的mac改為f0的mac地址，目的IP為h2的IP 11.0.0.4
3、r2收到數據包之後，r2解包後，發現目的IP不是自己，然後查看路由表，將數據包轉發到相應的接口f1；
4、此時不知道h2的mac地址，所以r2的f1接口中發送arp請求報文，源IP與源mac都是f1，目的IP為h2，目的mac全F，即廣播查找h2的mac；
5、h2返回自身的mac給r2，r2更新路由表，而後r2將h1的包修改為源IP與源mac為h1，目的IP與母的mac為h2，從端口f1發送出去。
6、h2接收到數據包後，更新arp表，同樣返回ICMP應答報文給h1，過程可跟1~5類似。
四、新接入網絡的主機是否會自動學習其他主機mac，建立arp緩存表？
答案：不會，按照以上過程，只有雙方有通信時，對方才會將其mac記錄在arp緩存表中。
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