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一、ARP协议的定义

ARP协议（地址解析协议）是根据IP获取MAC地址的一个TCP/IP协议

在双端设备在通讯收发数据之前，如果不知道对端的MAC地址，就可以通过ARP协议来获取

ARP协议的作用是在IP地址和MAC地址之间建立映射关系，方便设备进行通信

ARP协议处于OSI七层中的数据链路层（TCP/IP中的网络层），上层协议是IP协议

ARP报文格式：

二、ARP协议的实现过程

当一个设备需要与另一个设备通信时，需要知道对方的物理地址。

它首先在自己的ARP缓存中查找目标IP地址对应的MAC地址，如果找到就直接通信

如果没找到，设备就会发送一个ARP Request的广播给本地网络中的所有设备，所有设备都会收到这个广播，ARP数据包中的目的MAC填0，收到这个广播的设备都会看自己的IP是不是这个广播的目IP，如果不是就会将这个包丢弃，如果发现自己的IP地址与请求中的IP地址相同，它就会回发一个ARP Reply的单播，将自己的MAC地址作为响应发送回去。然后就可以开始通信，并将这个MAC地址存入自己的ARP缓存中，以便下次的通信。

ARP Request：源IP、源MAC、目的IP、0(目的MAC) = => ARP Reply：源IP、源MAC、目的IP、目的MAC(已获取)

通过设备2返回ARP Reply 就获取到了设备2的MAC地址

三、ARP代理

当网络中的两个设备处于不同的子网上时，它们无法直接进行通信，需要通过路由器或者交换机进行转发

由于ARP无法穿过路由器或交换机，ARP请求和响应将不能直接传递，此时可以部署ARP代理解决：

当发送端广播ARP请求时，本地网络上没有回应（因为目的IP在外网），此时路由器将会回应请求，则发送源认为路由器就是目的主机，将报文全部转发给它，ARP代理（路由器）会接收到这个请求并将它转发到所在的子网上，然后接收到响应的ARP响应，再将响应转发回来，该路由器就被称为ARP代理

ARP代理可以让网络中处于不同子网上的设备进行访问

四、免费ARP

在主机开机配置时，会发送一个目的IP地址为自己IP地址的ARP请求报文，该报文称为免费ARP。

作用：

• 1.通知本机MAC地址：在局域网内告知其他设备，这个IP地址对应的MAC地址是多少。当其他设备需要与该主机通信时，就可以快速地将数据包发送到正确的MAC地址上，使得进行快速通信
• 2.配置本机IP：让主机确认本地网络上是否有与自己IP地址相同的主机，若有，则会返回一个错误报文。

（免费ARP以及其他ARP攻击方式会使网络攻击者对网络安全造成威胁）

免费ARP的 源MAC：本机MAC 目的MAC：0

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