数据链路层：ＡＲＰ协议详解（绝对经典）

１、ARP协议定义：

　　地址解析协议，工作在数据链路层，在本层和硬件接口联系，同时向上层提供服务。IP数据包常通过以太网发送，以太网设备不识别32位IP地址，他们是以48位以太网地址传输以太网数据包的，因此需要IP转化为以太网目的地址。ARP协议用于将网络中的IP地址解析为Mac地址以保证通信的顺利进行。RARP则反向解析地址协议，负责将链路层Mac地址转化为网络层IP地址。

2、ARP和RARP使用相同的报头结构

硬件类型：表示硬件地址的类型，值为1表示以太网地址

协议类型：表示要映射的协议地址类型。它的值为0x0800表示IP地址类型

硬件地址长度和协议地址长度以字节为单位，对于以太网上的IP地址的ARP请求或应答来说，他们的值分别为6和4；

操作类型（op）:1表示ARP请求，2表示ARP应答

发送端MAC地址：发送方设备的硬件地址；

发送端IP地址：发送方设备的IP地址；

目标MAC地址：接收方设备的硬件地址。

目标IP地址：接收方设备的IP地址。

３、ＡＲＰ协议解析过程

　　１、每台主机都会在自己的ＡＲＰ缓冲区中建立一个ＡＲＰ列表，以表示ＩＰ地址和自己MAC地址的对应关系。当源主机要将一个数据包发送到目的主机时，会先检查自己的ARP列表中是否存在该IP地址对应的MAC地址，如果有就直接发送，如果没有就会在本地网段发起一个ARP请求的广播包，查询此IP地址对应的MAC地址。
　　
　　2、网络中所有的主机收到这个ARP请求之后，会检查这个数据包中的目的IP地址是否和自己的IP地址一致，如果不相同则会忽略此数据包，如果相同，则会将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP列表中已经已存在该IP地址，则将其覆盖，然后给源主机发送一个ARP响应包，告诉它自己就是它需要查找的MAC地址。
　　
　　3、源主机收到这个响应数据包，将目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用该信息进行数据传输。如果源主机没有收到ARP响应数据包则表示查询失败。

RARP工作过程

1、发送一个本地的RARP广播包，在其中声明自己的MAC地址并请求所有收到此包的RARP服务器分配一个IP地址。

2、在本地网段上的RARP服务器收到请求之后，检查RARP列表，查找MAC地址对应的IP地址。

3、如果存在，RARP服务器给源主机发送一个响应数据包，并将IP地址提供给对方使用，如果不存在则不作任何响应

4、源主机如果收到响应数据包则利用得到的IP地址进行通信，如果一直没有收到RARP 服务器响应数据包则表示初始化失败。