一、ARP简介
1、ARP作用
ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是将 IP 地址解析为 以太网 MAC 地址（或称
物理地址）的协议。
在网络中，当主机或其它网络设备有数据要发送给另一个主机或设备时，它必须知道对方的网络层
地址（即 IP 地址）。但是仅仅有 IP 地址是不够的，因为 IP 数据报必须封装成帧才能通过物理网络
发送，因此发送站还必须有接收站的物理地址，所以需要一个从 IP 地址到物理地址的映射。ARP
就是实现这个功能的协议。
2、ARP报文结构
硬件类型：表示硬件地址的类型。它的值为 1 表示以太网地址；
协议类型：表示要映射的协议地址类型。它的值为 0x0800 即表示 IP 地址；
硬件地址长度和协议地址长度分别指出硬件地址和协议地址的长度，以字节为单位。对于以
太网上 IP 地址的 ARP 请求或应答来说，它们的值分别为 6 和 4；
操作类型（OP）：1 表示 ARP 请求，2 表示 ARP 应答；
发送端 MAC 地址：发送方设备的硬件地址；
发送端 IP 地址：发送方设备的 IP 地址；
目标 MAC 地址：接收方设备的硬件地址；
目标 IP 地址：接收方设备的 IP 地址。
3、ARP地址解析过程
1、假设主机 A和B在同一个网段 ，主机A要向主机B发送信息：
(1) 主机 A 首先查看自己的 ARP 表，确定其中是否包含有主机 B 对应的 ARP 表项。如果找到了
对应的 MAC 地址，则主机 A 直接利用 ARP 表中的 MAC 地址，对 IP 数据报进行帧封装，并
将 IP 数据报发送给主机 B。
(2) 如果主机 A 在 ARP 表中找不到对应的 MAC 地址，则将缓存该 IP 数据报，然后以广播方式发
送一个 ARP 请求报文。ARP 请求报文中的发送端 IP 地址和发送端 MAC 地址为主机 A 的 IP
地址和 MAC 地址，目标 IP 地址和目标 MAC 地址为主机 B 的 IP 地址和全 0 的 MAC 地址。
由于 ARP 请求报文以广播方式发送，该网段上的所有主机都可以接收到该请求，但只有被请
求的主机（即主机 B）会对该请求进行处理。
(3) 主机 B 比较自己的 IP 地址和 ARP 请求报文中的目标 IP 地址，当两者相同时进行如下处理：
将 ARP 请求报文中的发送端（即主机 A）的 IP 地址和 MAC 地址存入自己的 ARP 表中。之
后以单播方式发送 ARP 响应报文给主机 A，其中包含了自己的 MAC 地址。
(4) 主机 A 收到 ARP 响应报文后，将主机 B 的 MAC 地址加入到自己的 ARP 表中以用于后续报
文的转发，同时将 IP 数据报进行封装后发送出去。
2、 当主机 A 和主机 B 不在同一网段时 ， 主机 A 就会先向网关发出 ARP 请求，ARP 请求报文中的目
标IP 地址为网关的 IP 地址 。当主机 A 从收到的响应报文中获得 网关的 MAC 地址后 ，将报文封装并发
给网关。如果网关没有主机 B 的 ARP 表项， 网关会广播 ARP 请求 ，目标 IP 地址为主机 B 的 IP 地
址，当网关从收到的响应报文中获得主机 B 的 MAC 地址后，就可以将报文发给主机 B；如果网关
已经有主机 B 的 ARP 表项，网关直接把报文发给主机 B。
二、ARP表
设备通过 ARP 解析到目的 MAC 地址后，将会在自己的 ARP 表中增加 IP 地址和 MAC 地址映射关
系的表项，以用于后续到同一目的地报文的转发。
ARP 表项分为动态 ARP 表项、静态 ARP 表。
1. 动态ARP表项
动态 ARP 表项由 ARP 协议通过 ARP 报文自动生成和维护，可以被老化，可以被新的 ARP 报文更
新，可以被静态 ARP 表项覆盖。当到达老化时间、接口状态 down 时，系统会删除相应的动态 ARP
表项。
2. 静态ARP表项
静态 ARP 表项通过手工配置和维护，不会被老化，不会被动态 ARP 表项覆盖。
