一、引言
在真實的網路上傳輸的資料幀不是IP地址來傳的，是通過每一個網路卡的特有的實體地址（MAC地址）來傳輸的。上層協議一般是隻知道IP地址，不知道MAC地址的。因此需要有通過IP地址知道MAC地址的方法，這就是ARP（Addess Resolution Protocol）。 有時候知道一臺機器的實體地址，而不知道該機器的IP地址（如，具有本地磁碟的系統引導時，一般是從磁碟上的配置檔案中讀取IP地址。但是無盤機/無盤工作站，則需要採用其他方法（RARP）來獲得 I P地址）。通常是某主機傳送一份RARP資料包到網路上，另一主機（RARP伺服器）響應該RARP資料包，告訴當前主機他的IP地址。
二、ARP與RARP資料包
- 以太幀幀型別：長度2個位元組，0x0800-IP資料包，0x0806-ARP請求/應答資料包，0x8035-RARP請求/應答資料包。
- 硬體型別（Hardware type）：指明該ARP資料包的網路硬體型別，長度2個位元組，0x0001-乙太網。
- 協議型別（Protocol type）：指明該ARP資料包的使用協議，長度2個位元組，0x0800-IP地址協議。協議型別與硬體型別共同確定後面資料儲存結構，這裡只是乙太網ARP/RARP。
- 硬體地址長度（Hardware Size）： 指明之後的硬體地址長度，長度1個位元組。0x06-乙太網地址長度（6個位元組），該長度的單位是位元組。
- 協議地址長度（Protocol Size）:指明之後的協議地址長度，長度1個位元組。0x04-IP地址長度（4個位元組），該長度的單位是位元組。
- 操作碼（Opcode）：指明該資料包是幹嘛的，長度2個位元組。0x0001-ARP請求包，0x0002-ARP應答包；0x0003-RARP請求包，0x0004-RARP應答包。
- 源乙太網MAC地址（Sender MAC Address）：傳送端乙太網實體地址，長度6個位元組。
- 源IP地址（Sender IP Address）：傳送端IP地址，長度4個位元組。
- 目的乙太網MAC地址（Target MAC Address）：目的乙太網MAC地址，長度6個位元組。ARP傳送包初始化為0，ARP應答包為具體MAC地址；RARP傳送包初始化為需要解析的MAC地址。
- 目的IP地址（Target IP Address）：目的IP地址，長度為4個位元組。ARP傳送包初始化為需要解析的IP地址。RARP傳送包初始化為0，RARP應答包填充對應的IP地址。
ARP與RARP資料包既可以單播（乙太網目的地址為具體的某個機器的MAC地址），也可以廣播（乙太網目的地址為全為1的MAC地址）。
三、ARP與RARP特性
1. ARP特性
- ARP快取記憶體：ARP能夠高效執行的原因是每一個主機都有一個ARP快取記憶體。這個快取記憶體存放了最近的IP地址與硬體之間的對映關係。快取記憶體一般設定的生存時間是20分鐘。起始時間是從被建立時候開始算起。在命令列中，我們可以通過arp命令檢視這些快取。
- ARP代理（Proxy ARP）:有時候需要將網路A中的資料包傳送到網路B中某主機，當在網路A中傳送ARP請求包的時候，網路A與網路B之間的路由器會響應該ARP包。這樣就讓ARP請求包傳送端，誤認為路由器是目的主機。
- 額外的ARP（gratuitous ARP）:指的是主機A傳送查詢主機A的IP地址對應MAC的ARP請求包。傳送查詢自己的ARP包怪嗎？不怪，因為可以通過這種方式：（1）.該網路上是否具有相同IP地址的主機。（2）.如果主機A的實體地址發生變化，可以通過這種方式更新其他主機中相應的ARP快取記憶體。
2.RARP特性
- RARP的響應需要RARP伺服器的。該伺服器記錄了IP地址與實體地址的對應關係。通常一個網路中有多個RARP伺服器。
- 當伺服器的數目增加時（以提供冗餘備份），網路流量也隨之增加，因為每個伺服器對每個RARP請求都要傳送RARP應答。傳送RARP請求的無盤系統一般採用最先收到的 RARP應答（對於 ARP，我們從來沒有遇到這種情況，因為只有一臺主機傳送 ARP應答）。另外，還有一種可能發生的情況是每個 RARP伺服器同時應答，這樣會增加乙太網發生衝突的概率。
四、ARP抓包
上面，兩圖是一對。我們可以看到這是一個單播的ARP。
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