ARP协议研究（精品）.doc

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1、ARP协议1.ARP/RARP原理认识:1.1Arp/Rarp基本内容：Arp一（AddressResolutionProtocol）地址解析协议，作用是已知IP地址，获取相应的数据链路层地址（MAC地址）。Rarp一（ReverseAddressResolutionProtocol）反向地址解析协议，作用刚刚和Arp相反是已知数据•链路层地址（MAC地址），获取和应的IP地址。以太网数据链路层分为两个子层：介质访问控制（MAC）子层定义如何在物理线路上传输帧，处理每一个相关设备的物理寻址、网络拓扑定义以及线路规程。逻辑链路控制（LLC

2、）子层负责从逻辑丄识别不同的协议类型，然后加以封装。MAC地址一介质访问控制地址，也就是OSI数据链路层地址，以太网使用MAC地址惟一•地标识单独的设备，带有以太接口的任一•设备（PC机，路由器，交换机）都必须有一•个MAC地址。MAC地址存在于网络接口卡（NIC）屮，是事先烧录到只读存储器（ROM）屮，当NIC启动时,才被拷贝到随机存储器（RAM）■I'o数据链路层传输帧必须使用MAC地址。MAC地址只是在设备所在的这个广播域屮有效，对于其他局域网（不在同一个广播域屮，被路由设备隔开）内的设备该地址没有任何意义，因为路由设备不转发广播

3、帧，也就是说Arp消息帧不能穿过路由设备，别的局域网屮的主机不会收到和它不在同一个局域网屮的主机发送的ARP请求广播帧，自然也就无法发送ARP回应了。如何访问别的局域网屮的主机呢，这就是路由器的作用。路由设备是（OSI模型）三层设备，但一二层的功能同样具有。收到数据包后路由设备会根据数据包屮的IP地址来路由数据包，并把数据包发送到下一跳设备。Arp/Rarp,在OSI七层参考模型屮是位于数据链路层的协议，在TCP/IP参考模型是位于网络访问层的协议。虽然Arp/Rarp位于数据链路层但是它的消息屮带有IP地址信息，个人觉得Arp/Rar

4、p是介于（OSI七层参考模型）网络层和数据链路层之间的一个协议。Arp/Rarp是基于（OSI七层参考模型）数据链路层的帧结构来发送分组数据。Arp/Rarp请求，响应分组分为两部分：帧头和Arp消息，其实还有个帧尾，只不过帧尾是CRC校验序列。1.2Arp/Rarp报文分析EthernetII帧格式如下:前导码目的地址源地址类型数据（填充）帧校验序列8octet6octet6octet2octet46-1500octet4octet前导码一包含两部分，一部分就是前导码，还一部分是帧起始定界符，前导码就是1和（）交替出现的字串，长度为7

5、字节，用于时钟同步的，但在快速以太网版本是同步的，所以这个信息是多余的，帧起始定界符是单字节的，以二进制模式表示成10101011标志时钟信息的结束，是8字节前导码的最后一个字节。目的地址一6字节的MACH的H的地址，可以是单播，组播或广播。源地址一6字节的源MAC地址，只能是单播地址。类型一类型字段（数据长度范围是46到1500,如果小于46个字节，必须在数据后面填充）。数据一任何类型的用户数据，只要不超过最大帧大小。帧校验序列（FCS）一4字节的CRC值，接收方用来验证数据是否损坏。以上是EthernetII的帧格式，Arp协议的数

6、据就是被封装到数据项屮，由于Arp报文只有28字节，所以数据项屮还有18字节的填充数据。Arp/Rarp消息结构如下:（ARP和RARP的消息结构是相同的）0・15位16・31位硬件类型协议类型HLen（1字节）PLen（1字节）操作发送者硬件地址（字节1・4）发送者硬件地址（字节5・6）发送者协议地址（字节1・2）发送者协议地址（字节3・4）目标便件地址（字节1・2）目标硬件地址（字节3・6）目标协议地址（字节1・4）硬件类型一指定发送者需要为Z取得回复的硬件接口类型。协议地址一指定发送者所应用的JL层协议地址类型。HLen—硬件地址

7、长度。PLen—协议地址长度。操作类型一其值含义如下：……1：ARP请求。——2：ARP响应。——3：RARP请求。4：RARPH向应。……5：动态RARP请求。……6：动态RARP应答。——7：动态RARP错误。——8：InARP请求。——9：InARP应答。发送者硬件地址一以字节数为长度的HLen。发送者协议地址一以字节数为长度的PLeno目标硬件地址一以字节数为长度的HLen。目标硬件地址一以字节数为长度的PLeno以上就是“rp协议消息的结构。1.3ArpJL作机制当一台主机想要向其他主机发送数据，它必须了解H的主机的IP地址和

8、MAC地址。如果它不能在自己的ARP表屮定位H的主机的MAC地址，它将发送ARP请求。为确保网络（这里网络指的是本地网络，可以认为是在同一网段屮所有设备的集合）屮的所有设备都能收到ARP请求分组，源设备使用