在局域网中ARP协议的作用有哪些

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ARP协议的作用是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行，将计算机的网络地址【IP地址32位】转化为物理地址【MAC地址48位】。

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。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。

ARP（AddressResolutionProtocol）地址解析协议用于将计算机的网络地址（IP地址32位）转化为物理地址（MAC地址48位）[RFC826]。ARP协议是属于链路层的协议，在以太网中的数据帧从一个主机到达网内的另一台主机是根据48位的以太网地址（硬件地址）来确定接口的，而不是根据32位的IP地址。内核（如驱动）必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。当然，点对点的连接是不需要ARP协议的。

　　为了解释ARP协议的作用，就必须理解数据在网络上的传输过程。这里举一个简单的PING例子。

　　假设我们的计算机IP地址是192.168.1.1，要执行这个命令：ping192.168.1.2。该命令会通过ICMP协议发送ICMP数据包。

该过程需要经过下面的步骤：

　　1、应用程序构造数据包，该示例是产生ICMP包，被提交给内核（网络驱动程序）；

　　2、内核检查是否能够转化该IP地址为MAC地址，也就是在本地的ARP缓存中查看IP-MAC对应表；

　　3、如果存在该IP-MAC对应关系，那么跳到步骤9；如果不存在该IP-MAC对应关系，那么接续下面的步骤；

　　4、内核进行ARP广播，目的地的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，ARP命令类型为REQUEST（1），其中包含有自己的MAC地址；

　　5、当192.168.1.2主机接收到该ARP请求后，就发送一个ARP的REPLY（2）命令，其中包含自己的MAC地址；

　　6、本地获得192.168.1.2主机的IP-MAC地址对应关系，并保存到ARP缓存中；

　　7、内核将把IP转化为MAC地址，然后封装在以太网头结构中，再把数据发送出去；

　　使用arp-a命令就可以查看本地的ARP缓存内容，所以，执行一个本地的PING命令后，ARP缓存就会存在一个目的IP的记录了。当然，如果你的数据包是发送到不同网段的目的地，那么就一定存在一条网关的IP-MAC地址对应的记录。

　　知道了ARP协议的作用，就能够很清楚地知道，数据包的向外传输很依靠ARP协议，当然，也就是依赖ARP缓存。要知道，ARP协议的所有操作都是内核自动完成的，同其他的应用程序没有任何关系。同时需要注意的是，ARP协议只使用于本网络。

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