ARP地址解析协议实验报告

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1、网络技术与应用实验报告实验三18目录背景知识3开发环境4程序设计7ARP数据包结构定义7获取本机网络接口的MAC地址和IP地址9向网络发送数据包12程序测试15执行结果界面截图15执行结果分析17获取IP地址与MAC地址的对应关系18背景知识以太网的一个很大的特点就是具有强大的广播能力。针对这种具备广播能力、物理地址长但长度固定的网络，IP互联网采用动态联编方式进行IP地址到物理地址的映射，并制定了相应的协议——ARP。假定在一个以太网中，主机A欲获取主机B的IP地址IB与MAC地址PB的映射关系。ARP协议的工作过程为：1）主机A广播发送一个带有IB的

2、请求信息包，请求主机B用它的IP地址IB和MAC地址PB的映射关系进行相应；2）于是，以太网上的所有主机接受到这个请求信息包（包括主机B在内）;3）主机B识别该请求信息，并向主机A发送带有自己的IP地址IB和MAC地址PB映射关系的相应数据包；4）主机A得到IB与PB的映射关系，并可以在随后的发送过程中使用该映射关系。当ARP报文在以太网中传送时，需要将它们封装在以太网数据帧中。为了使接收方能够容易地识别该数据帧携带的为ARP数据，发送方需要将以太网数据帧首部的长度/类型字段指定为0x0806。由于ARP请求和应答分别采用广播方式和单播方式发送，因此封装

3、ARP请求数据帧的目的地址为全“1”形式的广播地址，而封装ARP响应的数据真的目的地址为接收节点的单播地址。在以太网中，ARP数据包的格式如图3-1所示：硬件类型协议类型硬件地址长度协议地址长度操作源MAC地址（0~3）源MAC地址（4~5）源IP地址（0~1）源IP地址（2~3）目的MAC地址（0~1）目的MAC地址（2~5）目的IP地址（0~3）图3-1以太网中ARP的报文格式其中，个字段的意义如下：18硬件类型：物理接口类型。其中，以太网的接口类型为1。协议类型：高层协议类型。其中，IP协议类型为0x0800。操作：指定ARP报文一个ARP请求还是

4、一个ARP应答。其中，ARP请求报文为1，ARP应答报文为2。硬件地址长度：以字节为单位的物理地址长度。在以太网中，物理地址（MAC地址）的长度为6B。协议地址长度：以字节为单位的上层协议地址长度。IP地址长度为4B。源MAC地址：发送方的MAC地址。源IP地址：发送方的IP地址。目的MAC地址：在ARP请求报文中，该字段内容没有意义；在ARP响应报文中，该字段为接收方的MAC地址。目的IP地址：在ARP请求报文中，该字段为请求解析的IP地址；在ARP响应报文中，该字段为接收方的IP地址。开发环境本实验的目的是捕获以太网中的数据包并对其进行分析，因此以太

5、网在该实验中时必不可少的。本实验使用的以太网既可以是共享式以太网也可以是交换式以太网。本实验利用Microsoft集成开发环境IDE创建基于WinPcap的应用程序。因此，需要在源码中增加与WinPcap相关的信息，还需要对IDE中的某些缺省参数进行修改。下面介绍使用VC6.0创建基于WinPcap应用程序的配置方法：1.添加pcap.h包含文件：如果一个源文件使用了WinPcap提供的函数，那么需要在该文件开始位置增加pcap.h包含文件，如下所示：#include“pcap.h”2.增加与WinPcap有关的预处理器定义：需要将WPCAP和HAVE_

6、REMOTE两个标号添加到预处理器定义中。在VC6.0提供的IDE环境中，可以通过执行18“工程”菜单中的“设置”命令进入该项目的属性配置页，如图2-2所示。通过选择“C/C++”选项就可以增加这两个标号。图3-2在预处理器定义中增加WPCAP和HAVE_REMOTE3.添加包含文件目录：在生成基于WinPcap的应用程序过程中，生成程序需要知道pcap.h等包含文件在磁盘中的位置，因此需要将WinPcap提供的包含文件目录位置通知生成程序。添加包含文件目录可以通过执行“工具”菜单中的“选项”命令进入“选项”对话框，如图2-3所示。然后，通过选择对话框中

7、的“目录->includefiles”选项可以将WinPcap的包含文件目录添加到IDE集成开发环境中。18图3-3在IDE集成开发环境中增加包含文件目录4.添加wpcap.lib库文件：在生成基于WinPcap的应用程序过程中，生成程序需要链接wpcap.lib库文件。因此，需要将WinPcap.lib添加到利用IDE集成开发环境生成的项目中。添加wpcap.lib库文件可以通过执行“项目”菜单中的“设置”命令进入“ProjectSettings”对话框，如图2-4所示。通过选择“连接”选项就可以添加wpcap.lib库文件。18图3-4添加wpcap

8、.lib库文件程序设计利用WinPcap获取IP地址与MAC地址的对应关系需要经