PC上线之路
每台可接入互联网的设备，都有一个固定且唯一的MAC地址，如何通过这有且仅有的一个MAC地址加入到互联网中，是本文主要讲解的内容。在现有的计算机网络架构中， 使用IP地址来进行路由选择和通信，那么IP地址从哪里来？IP地址总量只有2^32-2个，全球这么多设备，又是如何保证IP地址不冲突？
1、PC上线发送ARP宣告自己的存在
一台主机，网线接通的那一刻，需要宣告自己的存在，怎么宣告？发送ARP。发给谁？不知道，所以PC会发送一个目的MAC是全F，源MAC是自己MAC地址的广播报文，这个广播报文，同一个局域网内的所有设备都能收到。ARP报文，简单理解，ARP报文主要目的是为了告知网络中的其他设备，MAC地址为x:x:x:x:x:x的主机加入网络了。 ARP报文结构：
ARP报文的最主要特征是0x0806，ARP报文有很多种，可以是刚上线只知道源MAC，目的IP和源IP都未知，也可以是为了获取目的IP对应的目的MAC地址，ARP请求是为了获取目的IP的MAC地址，如果目的IP的主机收到了这个请求，就回复ARP reply，告知自己的MAC地址。请求方收到了ARP reply后，就会在本地形成一张arp映射表，对应IP地址的MAC地址。
2、找到一个属于自己的IP
2.1 DHCP
如果PC是采用自动获取IP地址的方式，那么，再发送完ARP请求后后，就会在网络中寻找DHCP服务器请求分配IP地址。
在发起DHCP请求过程中，如何保证分配的IP可用？ 首先，DHCP服务器对所有分配出去的IP有记录，在回复DHCP offer报文之前，也会在网络中发起ARP探测，询问这个IP地址是否被网络中设备持有，没有应答才会分配，避免网络中有主机通过设置这个IP地址接入；其次，PC在收到DHCPACK后，会在网络中发起一个免费ARP请求，再次询问这个IP地址是否被占用，没有响应则继续使用。
2.2、静态IP
直接使用静态IP加入网络，省去DHCP获取IP地址的过程，通过免费ARP在网络中进行探测，IP地址不冲突的情况下直接发起带源MAC，源IP的ARP报文获取网关MAC地址，同时告知网关IP地址为a.b.c.d的x.x.x.x.x.x加入网络。
