前言

对于应用程序而言，我们与其他设备、服务通信，主要通过域名、IP进行通信，而以太网底层驱动，最终是通过MAC地址来表示设备的唯一标识，即IP是逻辑地址，并不是物理地址。在上一篇文章中，我们也能看到以太网帧首部中，就包含了源、目的设备的MAC的地址。所以我们需要一种IP与MAC相互转换的协议，这种协议就是ARP和RARP.

ARP : Address Resolution Protocol， 根据IP地址获取MAC。
RARP: Reverse Address Resolution Protocol， 根据MAC地址获取IP。

ARP 帧格式

其中：

参数	说明
硬件类型	以太网默认为1
协议类型	0x0800-IPv4
硬件大小	MAC地址大小
协议大小	IP地址长度
Op	操作类型，1-ARP请求；2-ARP相应；3-RARP请求；4-RAPR相应
发送方mac
发送方IP
目的MAC
目的IP

ARP帧抓取示例

我们通过ping 指令就可以出发arp，需要先删除本地arp缓存。
测试指令：

ping 192.168.1.9

删除本地arp 缓存

我们先将本地ARP缓存表删除，命令如下：

arp -d

注意：该命令需要管理员权限。

arp 请求抓包

请求报文解析

ff ff ff ff ff ff 			// 目的MAC
XX XX XX XX XX XX 			// 源 mac， 隐藏
08 06 						// 协议帧： 0806:ARP	
00 01						// 硬件类型
08 00 						// 协议类型, IPv4
06							// 硬件MAC地址长度 
04 							// 协议（ip）地址长度
00 01 						// op操作类型。01-ARP请求；02-ARP相应；03-RARP请求；04-RARP响应
XX XX XX XX XX XX 			// 发送端mac， 隐藏
c0 a8 01 72					// 发送端IP
00 00 00 00 00 00 			// 目的端MAC
c0 a8 01 09					// 目的IP

arp响应抓包

响应包解析

XX XX XX XX XX XX 		// 目的MAC， 隐藏
XX XX XX XX XX XX 		// 源 mac， 隐藏
08 06 					// 协议帧： 0806:ARP	
00 01					// 硬件类型
08 00 					// 协议类型, IPv4
06 						// 硬件MAC地址长度 
04 						// 协议（ip）地址长度
00 02 					// op操作类型。01-ARP请求；02-ARP相应；03-RARP请求；04-RARP响应
XX XX XX XX XX XX 		// 发送端mac， 隐藏 
c0 a8 01 09				// 发送端IP
XX XX XX XX XX XX 		// 目的端MAC，隐藏
c0 a8 01 72 			// 目的IP
00 00 00 00 00 00
00 00 00 00

ARP在同一局域网/不同局域网运行过程

ARP在同一局域网运行过程

1. 首先查看本地ARP缓存，若查到，则获取到对应IP的MAC，封装到以太网帧中。
2. 如果从ARP缓存表中查不到，则设备发送1个ARP广播分组，具体内容见上述ARP请求包，在同一个局域网内的所有主机，都会收到这个广播信息，只有IP地址与ARP请求的目的IP相同时，便会以单播的形式回应给源主机，当源主机收到arp响应后，就会将目的IP与MAC地址映射写入到ARP缓存中。

ARP在不同局域网运行过程

1. 主机将自己的IP地址与目的主机的IP进行与& 计算，判定是否在同一个子网内，如果不在同一个子网内。
2. 主机便从ARP缓存表中，获取默认网关的MAC地址，向默认网关发送数据帧，即不在同一个局域网的，在当前网络中，是不用ARP请求的，只用网关的IP和MAC即可。
3. 以太网帧数据运行到路由器时，路由器查询转发表，看转发表中是否有目的IP地址，如果有，则直接进行交付。