《TCP/IP详解》_卷一_ARP和RARP协议

首先，我们要弄明白一个概念：网络实现当中的地址。

在网络中，只要提到地址，我们会马上想到IP地址。实际上，数据在以太网上传输的时候，并不是直接根据IP地址确定目的接口的，而是根据一个叫做以太网地址的东西确定的。

设备驱动程序从不检查IP数据报中的目的IP地址！！

和IP地址类似，以太网地址是一个48bit的序列号。每个生产厂商在生产网络硬件接口的时候，都会为它配置一个独一无二的硬件地址，当然，应用于以太网的硬件配置叫以太网地址。

那么，随之而来的是，48bit的硬件地址和32bit的IP地址之间理应有一个对应关系。这样，当我向某个IP地址发送数据的时候，才能找到那个正确的网络接口。

ARP（地址解析协议）就是为IP地址到对应的硬件地址（可以是采用不同网络技术的）之间提供动态映射的。之所以用动态这个词是因为这个过程是自动完成的，通常应用程序用户和系统管理员不需要关心。

在以太网上解析IP地址时，ARP请求和应答分组格式（以字节为单位）：

6字节：以太网目的地址。48bit以太网地址一般用6个十六进制的数字来表示，如8:0:20:3：f6：42.下同

6字节：以太网源地址

2字节：帧类型。表示后面数据的类型，对于ARP请求或者应答来说，值为0x0806

2字节：硬件类型。如值为1时，表示以太网网络

2字节：协议类型。表示要映射的协议地址类型。如值为0x0800表示IP地址

1字节：硬件地址长度，以字节为单位，所以，对于以太网上IP地址的ARP请求来说，值为6

1字节：协议地址长度，同上，值通常为4

2字节：op，即操作字段。指出操作类型，他们是ARP请求（值为1），ARP应答（值为2），RARP请求（值为3），RARP应答（值为4）。

6字节：发送端以太网地址。没错，这个与前面的以太网源地址重复了，但是，前面的信息属于以太网首部，这个信息属于ARP/RARP信息

4字节：发送端IP地址

6字节：目的端以太网地址。同上

4字节：目的端IP地址。同上

还有一点要注意的，就是ARP高速运行的关键之一：主机上的ARP高速缓存。在这个缓存中存储了最近的Internet地址与硬件地址之间的映射。每个映射的存在时间大概为20分钟。

RARP：

在某些主机中（具有本地磁盘），一般是从本地的配置文件中读取IP地址的。但对于无盘机，则需要其他的方式获取IP地址，这就是RARP（逆地址解析协议）

RARP的实现过程就是从无盘机自己的接口卡上读取硬件地址（唯一的），然后发送一份RARP请求（在网络上广播），请求某个主机响应该无盘机的IP地址（在RARP应答中）

RARP格式与ARP格式基本一致，他们之间的主要差别是RARP请求或者应答的帧类型值为0x8035.当然op（操作代码）也不同。而求，相对于ARP，RARP请求以广播的形式发送，RARP应答则以单播的形式发送

RARP的几个注意点：

1、作为用户进程的RARP服务器

RARP服务器的实现难度之一就是服务器一般要为多个主机（广播上的所有无盘机）提供服务，即硬件地址到IP地址之间的映射。这些数据会保存在磁盘文件中。由于雷飞一般不读取和分析磁盘文件，所以RARP的功能必须由用户进程来实现，而不是TCP/IO实现的内核之一

2、每个网络上有多个RARP服务器

RARP请求是在硬件层（链路层）上进行广播的，这意味着他们不经由路由器（路由属于IP层）转发。为了让无盘机在某个RARP服务器关机的情况下也能工作，通常在网络上提供多个RARP服务器。这样做也是有弊端的：当服务器增多时，网络流量也随之增多，因为每个服务器都需要对每个RARP请求发送RARP应答。无盘系统通常采用最先收到的RARP应答。

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