网络协议分析获取并解析ARP

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1、.成绩:网络协议分析报告题目:获取并解析网络中的ARP数据包学院：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术班级：0411203学号：2012211699姓名：李传根word教育资料.一、要求及功能编程序，获取网络中的ARP数据包，解析数据包的内容，将结果显示在标准输出上，并同时写入日志文件。运行格式：程序名日志文件二、原理及方法2.0什么是ARP地址解析协议（AddressResolutionProtocol，ARP）是在仅知道主机的IP地址时确定其物理地址的一种协议。因IPv4和以太网的广泛应用，其主要用作将I

2、P地址翻译为以太网的MAC地址，但其也能在ATM和FDDIIP网络中使用。从IP地址到物理地址的映射有两种方式：表格方式和非表格方式。ARP具体说来就是将网络层（IP层，也就是相当于OSI的第三层）地址解析为数据连接层（MAC层，也就是相当于OSI的第二层）的MAC地址。在以太网协议中规定，同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。而在TCP/IP协议栈中，网络层和传输层只关心目标主机的IP地址。这就导致在以太网中使用IP协议时，数据链路层的以太网协议接到上层IP协议提供的数

3、据中，只包含目的主机的IP地址。于是需要一种方法，根据目的主机的IP地址，获得其MAC地址。这就是ARP协议要做的事情。所谓地址解析（addressresolution）就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。另外，当发送主机和目的主机不在同一个局域网中时，即便知道目的主机的MAC地址，两者也不能直接通信，必须经过路由转发才可以。所以此时，发送主机通过ARP协议获得的将不是目的主机的真实MAC地址，而是一台可以通往局域网外的路由器的某个端口的MAC地址。于是此后发送主机发往目的主机的所有帧，都将

4、发往该路由器，通过它向外发送。这种情况称为ARP代理（ARPProxy）。2.1、ARP协议及工作原理ARP协议是“AddressResolutionword教育资料.Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本

5、功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。ARP的基本运行过程：1、主机A希望发送数据分组给主机B，但不知道B的物理地址。2、A发送广播报文，要求B主机用用他的物理地址来响应。3、网站上所有的主机都接收到这个分组。4、B识别自己的IP地址，发送响应报文，告诉A自己的物理地址。2.2、ARP的分组格式物理帧头（14B）ARP帧结构（28B）填充数据（18B）CRC（4B)图一ARP分组格式目的MAC（6B）源MAC（6B）类型（2B)图二物理帧头08162432硬件类型（Ethe

6、rnet：0x1）上层协议类型（IP：0x0800）硬件地址长度（0x6）IP地址长度（0x4）操作（请求：0x1；应答：0x2）源MAC地址源MAC地址源IP地址源IP地址目的MAC地址目的MAC地址目的IP地址图三ARP帧结构2.3工作原理word教育资料.源主机在传输数据前，首先要对数据进行封装，在该过程中会把目的主机的IP地址和MAC地址封装进去。在通信的初始阶段，我们能够知道目的主机的IP地址，而MAC地址是不知道的。这时如果目的主机和源主机在同一网络内，源主机会以第二层广播的方式发送ARP请求报文。AR

7、P请求报文中含有源主机的IP地址和MAC地址，以及目的主机的IP地址。当报文通过广播的方式到达目的主机时，目的主机会响应请求报文，并返回ARP响应报文，从而源主机就可以获得目的主机的MAC地址，同样目的主机也可以获得源主机的MAC地址。如果目的主机和源主机地址不在同一个网络中，源主机发送的IP数据包会送到交换机的默认网关，而默认网关的MAC地址同样可以通过ARP协议获取。经过ARP协议解析IP地址之后，主机会在缓存中保存IP地址和MAC地址的映射条目，此后再进行数据交换只要从缓存中读取映射条目即可。2.4ARP包的

8、填充将命令行的参数作适当的转换后填到ARP分组结构的个字段中即可。要注意的是，填充请求包时，因为包要在Ethernet上广播，所以，物理帧头的“目的MAC”字段要填充为FFFFFFFFFFFF；而ARP帧结构中的目的MAC可填充任意值，因为它此时不起作用。“填充数据”字段要填充为0。三、源程序核心函数说明#include#include