arp协议、arp应答出现的原因、arp应答过程详细解答附图

一、arp协议：

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；

二、功能：

地址解析协议由互联网工程任务组（IETF）在1982年11月发布的RFC 826中描述制定。 [1]  地址解析协议是IPv4中必不可少的协议，而IPv4是使用较为广泛的互联网协议版本（IPv6仍处在部署的初期）。

OSI模型把网络工作分为七层，IP地址在OSI模型的第三层，MAC地址在第二层，彼此不直接打交道。在通过以太网发送IP数据包时，需要先封装第三层（32位IP地址）、第二层（48位MAC地址）的包头，但由于发送时只知道目标IP地址，不知道其MAC地址，又不能跨第二、三层，所以需要使用地址解析协议。使用地址解析协议，可根据网络层IP数据包包头中的IP地址信息解析出目标硬件地址（MAC地址）信息，以保证通信的顺利进行。

三、原理：

arp应答出现的原因:

由于pc1发送ping包给pc3进行数据的封装时pc3的mac未知，也就是目的mac未知所以pc1向pc3发起了arp请求。

数据封装：

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smac:0...........A        |       sip:10.1.1.1           |      ICMP头部     |       ECHO

dmac:    ?                  |      dip:10.1.1.3           |                            |

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 arp应答过程:

第一步：pc1以广播的形式发起arp请求       -------->（去）

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 smac：0...........A               |   我是10.1.1.1，我的mac是0.......A        |   二层帧尾（4字节）

dmac:  12个F(二层广播）   |   谁是10.1.1.3，你的mac发给我            |

Type：0806                         |                                                               |

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二层帧头（14字节）                                 arp

第二步：sw2收到arp请求之后，首先学习pc1中arp请求的SMAC，形成mac地址表，如下:

从f0/8接口学习到的mac地址）0........A,属于      vlan  10

然后在判断Dmac，当Dmac为12个F时，然后在自己所有vlan   10  的接口内（除了F0/8）以及trunk链路接口泛洪     -------------->（去）

同样sw3收到来自sw2也形成一个mac地址表：

然后泛洪给pc3         -------------->（去）

第三步：pc3收到arp请求之后，首先把arp请求（10.1.1.1-----0........A）记录到自己的arp缓存表之中再判断Dip是否是自己，不是则丢弃，是则以单播的方式回一个arp响应 -------------->（回）

第四步：然后sw3形成mac地址表： -------------->（回）

sw2形成mac地址表： -------------->（回）

最后：pc1收到arp响应，生成arp缓存表，存入pc3的mac地址 -------------->（回）

最终得到了pc3的mac，完成数据的封装：

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 注：

ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

ICMP使用IP的基本支持，就像它是一个更高级别的协议，但是，ICMP实际上是IP的一个组成部分，必须由每个IP模块实现。 

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ping为应用层小程序，直接调用网络层的ICMP协议给对方发送ECHO请求，对方收到之后会回复一个ECHO-reply，然后打印一个  ！号。

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