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14、 您现在的位置: IT动力源ItZero.COM >> IT资讯 >> 网络基础 >> 协议 >> 正文用户登录新用户注册[组图]ARP协议介绍收藏此页到ViVi 热 【字体:小大】ARP协议介绍作者:IT动力源 IT来源:华为 点击数: 更新时间:2004-10-7本章包含的内容:ARP协议的介绍,ARP的程序实现,ARP协议在Wind
15、ows中的应用,ARP相关命令使用说明。需要掌握的知识点: ARP协议在OSI模型中的地位,ARP协议的作用,ARP协议的特点。ARP协议的相关技术术语。为什么需要ARP协议,ARP协议为什么安排在IP层。需要已经掌握的知识: 已经熟悉了OSI模型,各层之间的定义、功能。熟练使用C语言编程,有初步的C语言编程思想基础,有数据结构基础。 一、什么是ARP协议 地址转换协议ARP(AddressResolutionProtocol)是个链路层协议,它工作在第二层的位置,在本层和硬件接口联系,同时对上层(网络层)提供服务。 上图是针对
16、TCP/IP协议族来描述ARP协议的,但是设置ARP协议的本来用意却不是专门针对TCP/IP协议的。 世界总的来说是杂乱的,同时网络增加了这种杂乱。几乎在网络架构的每一层,都有几个潜在的协议可以使用。例如在高一点的层次有用于远程登录的TELNET和SUPDUP。低一点的有TCP,IPX或DECnet等协议。甚至在与硬件较接近的逻辑传输层也有CHAOS,DODInternet,XeroxPUP,DECnet等协议。10兆以太网通过使用以太网包头中的类型字段来使这些协议(而且更多)能在一根电缆上共存。然而,10兆以太网在物理电缆上需要4
17、8比特地址,而大多数协议地址不是48比特,它们并不需要与硬件的48比特以太网地址有什么关系。例如CHAOS的地址是16比特,DODInternet的地址是32比特,XeroxPUP的地址是8比特。这就需要一个协议来动态地区分一个<协议,地址>对和一个48比特以太网地址的对应关系。 随着更多的制造商提供遵循DEC,Intel和Xerox发布的规范的接口产品,以太网的使用也在增加。随着使用的增加,为这个接口开发的软件也越来越多。有两个选择:(1)每个实现者用自己的方法做某种形式的地址转换;(2)每个实现者使用统一标准,这样代码可以不加
18、修改的移植到其它系统。这个建议试图建立一个标准。 解决问题的方法肯定是第二种了,这就需要建立一种标准,把上层协议的地址转换为以太网上可用的地址形式,这样ARP协议就产生了。 这里需要注意的是,实际的解决方案并不是理论上必须的,很多实际的解决方案都有其历史的因素,业界标准往往不是理论上的最佳解决方案,它们往往是各方利益妥协的结果。可以理解为综合各种因素的一个综合最佳解决方案。 二、ARP协议工作原理(TCP/IP实现) 1、ARP是如何运行的在局域网中,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
19、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。 在每台安装有TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表,表里的IP地址与MAC地址是一一对应的,如附表所示。 我们以主机A(192.168.1.5)向主机B(192.168.1.1)发送数据为例。当发送数据时,主机A会
20、在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了,也就知道了目标MAC地址,直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了;如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址,主机A就会在网络上发送一个广播,目标MAC地址是"FF.FF.FF.FF.FF.FF",这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问:"192.168.1.1的MAC地址是什么?"网络上其他主机并不响应ARP询问,只有主机B接收到这个帧时,才向主机A做出这样的回应:"192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09"。这样,主机A就知道了主机B
21、的MAC地址,它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表,下次再向主机B发送信息时,直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制,在一段时间内如果表中的某一行没有使用,就会被删除,这样可
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