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ping包过程之arp（地址解析协议）
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0,怎么引出arp地址解析协议的呢？ 在硬件层次上进行的数据帧交换必须有正确的接口地址（既是MAC地址）。但是， T C P / I P有自己的地址： 32 bit的I P地址。知道主机的 I P地址并不能让内核发送一帧数据给主机。内核（如以太网驱动程序）必须知道目的端的硬件地址（MAC地址）才能发送数据。 A R P的功能是在32 bit的I P地址和采用不同网络技术的硬件地址之间提供动态映射,既是通过相应的IP地址找到相应的MAC地址。 1，场景描述：
设备R1： ip 10.10.10.1 [Huawei] ip address 10.10.10.1 255.255.255.0 [Huawei]display arp IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE VLAN/CEVLAN PVC ------------------------------------------------------------------------------ 10.10.10.1 5489-98c2-7867 I - Eth0/0/0 10.10.10.2 5489-9811-5cbb 9 D-0 Eth0/0/0 ------------------------------------------------------------------------------ Total:2 Dynamic:1 Static:0 Interface:1 设备R2： ip 10.10.10.2 system-view [Huawei] ip address 10.10.10.2 255.255.255.0 [Huawei] ping 10.10.10.1 PING 10.10.10.1: 56 data bytes, press CTRL_C to break Reply from 10.10.10.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=1 ms Reply from 10.10.10.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=1 ms Reply from 10.10.10.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=1 ms Reply from 10.10.10.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=1 ms Reply from 10.10.10.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=20 ms --- 10.10.10.1 ping statistics --- 5 packet(s) transmitted 5 packet(s) received 0.00% packet loss round-trip min/avg/max = 1/4/20 ms [Huawei]display arp IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE VLAN/CEVLAN PVC ------------------------------------------------------------------------------ 10.10.10.2 5489-9811-5cbb I - Eth0/0/0 10.10.10.1 5489-98c2-7867 7 D-0 Eth0/0/0 ------------------------------------------------------------------------------ Total:2 Dynamic:1 Static:0 Interface:1 2，ARP的分组格式结构
两个字节长的以太网帧类型表示后面数据的类型。对于 A R P请求或应答来说，该字段的值为0 x 0 8 0 6 操作字段指出四种操作类型，它们是 A R P请求（值为1）、 A R P应答（值为 2）、 R A R P请求（值为3）和R A R P应答（值为4） arp报文数据结构： 定义以太网arp字段 typedef struct arphdr { //arp首部 unsigned short arp_hrd; /* format of hardware address */ unsigned short arp_pro; /* format of protocol address */ unsigned char arp_hln; /* length of hardware address */ unsigned char arp_pln; /* length of protocol address */ unsigned short arp_op; /* ARP/RARP operation */ unsigned char arp_sha[6]; /* sender hardware address */ unsigned long arp_spa; /* sender protocol address */ unsigned char arp_tha[6]; /* target hardware address */ unsigned long arp_tpa; /* target protocol address */ }ARPHDR;3，四种常用的表简介： （1）mac地址表：：简单的说，MAC地址表是交换机等网络设备记录MAC地址和端口的映射关系(见下图)，代表了交换机从哪个端口学习到了某个MAC地址，交换机把这个信息记录下来，后续交换机需要转发数据的时候就可以根据报文的目的MAC地址去根据MAC地址表转发数据。 Port Mac-address Port-vlan type Ethernet0/0/0(10.10.10.1) 00-1a-b6-33-44-01 无 dynamic Ethernet0/0/0(10.10.10.2) 10-26-e6-bc-10-78 无 dynamic （2）ARP表：简单的说，ARP表就是路由器等网络设备记录IP地址和MAC地址对应关系的表项。 广播报文：目的地址全1（FF-FF-FF-FF-FF-FF). 组播报文：目的地址第六字节的最低位为1(X1-XX-XX-XX-XX-XX). 单播报文：除了上面两种之外 的报文. Mac地址学习：把未知mac地址转为arp表里面的已知地址。 Mac地址老化： Port Mac-address ip-adressPort-vlan type Ethernet0/0/0(10.10.10.1) 00-1a-b6-33-44-01 10.10.10.1无 dynamic Ethernet0/0/0(10.10.10.2) 10-26-e6-bc-10-78 10.10.10.2无 dynamic （3）， 路由表(暂无，后续介绍）。 4，报文分析：
流程分析： 设备1： ip 10.10.10.1 设备2： ip 10.10.10.2 当设备1 ping 设备2时，设备1发送arp request 报文，而且我们看到设备1发送的是广播报文，目的地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF，此时我们给所有的用户发送报文（既是泛洪），当ip不为10.10.10.2的设备收到该报文时，因为发现目标ip不是发给自己的,所以他会丢掉该报文，而ip为10.10.10.2的设备2收到该报文时，发现对端是给自己发送报文的，他会将自己（设备2）和设备1的mac地址和ip保存在arp表项中（该过程称为mac地址学习），并且此时设备2同时会发送arp reply报文他此时已经知道了对端的ip+mac地址（通过arp表）。 |
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