《MY网络基础知识》----数据链路层之ARP协议

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-05-22 12:59 341阅读 0赞

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> OSI模型 </td> 
 <td> 协议 </td> 
 <td> 数据包叫法 </td> 
 <td> 常见设备 </td> 
 <td> 五层模型 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 应用层 </td> 
 <td> HTTP,DHCP,FTP </td> 
 <td> 报文 </td> 
 <td> 常见PC机，工作站，终端等 </td> 
 <td> 应用层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 表示层 </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 会话层 </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 传输层 </td> 
 <td> TCP/UDP </td> 
 <td> 传输协议分组，分组 </td> 
 <td> 网关 </td> 
 <td> 传输层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 网络层 </td> 
 <td> IP协议，ICMP协议，IGMP协议 </td> 
 <td> IP包，IP数据报 </td> 
 <td> 路由器，三层交换机 </td> 
 <td> 网络层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 数据链路层 </td> 
 <td> 以太网协议，ARP协议 </td> 
 <td> 帧，数据帧 </td> 
 <td> 交换机，网桥 </td> 
 <td> 数据链路层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 物理层 </td> 
 <td> 802.3 </td> 
 <td> 比特流 </td> 
 <td> 网口，网线，集线器 </td> 
 <td> 物理层 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**阅读思路：**本篇文章主要介绍数据链路层中的ARP协议。**首先**接收ARP的概念和作用，**然后**介绍ARP的协议字段和工作过程，**最后**用一个实例来验证说明该ARP协议的工作过程，**结尾**再给出通过命令操作主机ARP表项的实例和操作命令。

# 一：ARP的概念和作用 #

**概念：**ARP中文叫“地址解析协议”。是根据IP地址**获取MAC地址**的一个TCP/IP协议族中的网络协议。

**作用：**主机在发送数据的时候，仅知道目的IP地址和端口号，但是不知道对应的MAC地址。数据在发送的时候有一个封装过程（见[《MY网络基础知识》----网络知识的整体架构][MY_----]），必须要指定MAC地址才能将数据封装发送出去。**ARP的作用**就是为了上层的协议在仅知道IP地址和端口号的情况下，能发送数据包。

# **二：ARP的协议字段和工作过程** #

**基础知识：**每台主机维护一个APR缓存表，可用arp -a命令查看本主机的arp表。arp表中标识为动态的arp表项，存在时间一般为20分钟，当超过20分组没有收到对方的数据帧，那么该arp表项将会失效，当往此IP地址发送数据的时候，会先发送arp请求。

**ARP工作过程：**发送数据时，先查看arp表中有无ip地址对应的arp表项，如果没有，就发送一个arp请求，然后等待接收arp回应，待收到arp回应后，根据arp回应的信息就将其ip地址添加到arp表中。

**协议字段：**

**![70][]**

**几个协议字段：**

**硬件类型：**长度为2字节，通常值为1表示以太网

**协议类型：**要转换的协议类型，一般是ip协议，所以这里一般是0x0800

**硬件地址长度：**也就是mac地址的长度，mac地址为6字节，所有这里是0x06

**协议地址长度：**也就是ip地址长度，ip地址为4字节，所以这里是0x04

**Op：**表示该arp数据包是请求还是应答，1表示请求，2表示应答，

# **三：实例演示arp请求和应答报文分析** #

**步骤：**

1.dos下用arp -a 查看自己的网卡和arp表，可以知道自己的网卡ip是192.168.98.28

2.先用arp -d \* 192.168.98.28 删除该网卡的所有arp表

3.启动Wireshark，开始抓包

4.ping 一个192.168.98.120（这是和我主机在同一个局域网的另一台主机）

5.筛选arp包

**请求报文：**

![70 1][]

**应答报文：**

![70 2][]

# 四：ARP操作命令 #

## **arp****命令语法如下**： ##

arp \[-a \[InetAddr\] \[-N IfaceAddr\]\] \[-g \[InetAddr\] \[-N IfaceAddr\]\] \[-d InetAddr \[IfaceAddr\]\] \[-s InetAddr EtherAddr  \[IfaceAddr\]\]

## **解释如下：** ##

InetAddr 和 IfaceAddr都是ip地址，不同的是，InetAddr 是指某个ip，而IfaceAddr是指某个网卡接口的ip。

\-a 显示所有接口的arp缓存表

\-a InetAddr  显示指定ip的arp缓存记录

\-a -N IfaceAddr 显示指定网卡的arp缓存记录

\-g 参数的用法同 -a

\-d -d InetAddr \[IfaceAddr\]  删除由InetAddr 指示的arp缓存记录，或由IfaceAddr指示的网卡接口的arp缓存记录，要删除所有arp缓存记录可用通配符 \* 代替InetAddr参数

\-s InetAddr EtherAddr  \[IfaceAddr\]   添加一个静态的arp记录，把InetAddr  ip地址解析为EtherAddr  物理地址，IfaceAddr指定了网卡接口的ip。

InetAddr  和  IfaceAddr 都是点分十进制表示，例如：192.168.0.10

EtherAddr  是以 - 连接的十六进制表示，例如：00-11-22-33-44-55

**静态的arp记录不会因为超时而被删除，但如果重启电脑或tcp/ip协议停止运行，会删除所有静态动态的arp记录。**

[MY_----]: https://blog.csdn.net/qq1319713925/article/details/80774115
[70]: /images/20220522/db6adcf1ca63442a8ec12f287fa5dfde.png
[70 1]: /images/20220522/d68a0d9fac794646898873a951444c9f.png
[70 2]: /images/20220522/315dbcb2d70a4d3aa76dec3ac6daf175.png