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ARP地址解析协议英文全称“Address Resolution Protocol”是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机并接收返回消息以此确定目标的物理地址收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。
二、ARP地址解析过程 1、主机 A 首先查看自己的ARP表确定其中是否包含有主机B对应的 ARP 表项。如果找到了对应的MAC地址则主机A直接利用 ARP 表中的MAC地址对IP数据报进行帧封装并将IP数据报发送给主机 B。
2、 如果主机 A 在ARP表中找不到对应的 MAC地址则将缓存该 IP 数据报然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址为主机A的IP地址和MAC地址目标IP地址和目标MAC地址为主机B的IP地址和全 0 的MAC地址。由于ARP请求报文以广播方式发送该网段上的所有主机都可以接收到该请求但只有被请求的主机主机 B会对该请求进行处理。
3、 主机B比较自己的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址当两者相同时进行如下处理
将ARP请求报文中的发送端即主机 A的IP 地址和MAC地址存入自己的 ARP 表中。之后以单播方式发送ARP响应报文给主机 A其中包含了自己的MAC地址。
4、主机A收到ARP响应报文后将主机B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后续报文的转发同时将IP数据报进行封装后发送出去。
5、当主机A和主机B不在同一网段时主机A就会先向网关发出ARP请求ARP请求报文中的目标IP地址为网关的IP地址。当主机A从收到的响应报文中获得网关的MAC地址后将报文封装并发给网关。如果网关没有主机B 的ARP表项网关会广播ARP请求目标IP地址为主机B的IP地址当网关从收到的响应报文中获得主机B的MAC地址后就可以将报文发给主机B如果网关已经有主机B的 ARP表项网关直接把报文发给主机B。
三、ARP表
设备通过ARP解析到目的MAC地址后将会在自己的ARP表中增加IP地址和MAC地址映射关系的表项以用于后续到同一目的地报文的转发。
ARP 表项分为动态ARP表项、静态ARP表项和 OpenFlowARP表项。
1. 动态ARP表项
动态 ARP 表项由ARP协议通过 ARP 报文自动生成和维护可以被老化可以被新的ARP 报文更新可以被静态ARP表项覆盖。当到达老化时间、接口状态down时系统会删除相应的动态 ARP表项。
2. 静态ARP表项
静态ARP表项通过手工配置和维护不会被老化不会被动态 ARP 表项覆盖。
配置静态ARP表项可以增加通信的安全性。静态ARP表项可以限制和指定IP地址的设备通信时只使用指定的MAC地址此时攻击报文无法修改此表项的IP地址和MAC地址的映射关系从而保护了本设备和指定设备间的正常通信。
静态 ARP 表项分为短静态ARP表项、长静态ARP表项和多端口ARP表项。
①在配置长静态ARP表项时除了配置 IP 地址和MAC地址项外还必须配置该ARP表项所在VLAN和出接口。
②在配置短静态ARP表项时只需要配置 IP 地址和MAC地址项。如果出接口是三层以太网接口短静态 ARP 表项可以直接用于报文转发如果出接口是VLAN虚接口短静态ARP表项不能直接用于报文转发需要对表项进行解析。
③配置多端口ARP 表项时除了配置 IP 地址和 MAC 地址外还必须配置该ARP表项所在的VLAN当多端口ARP表项中的MAC地址和 VLAN 信息与多端口单播MAC/组播MAC地址表项中的MAC地址和VLAN相同时该多端口ARP表项可用来指导IP转发。多端口 ARP表项通过手工配置和维护不会被老化不会被动态ARP表项覆盖。
