在靠近用户的地方部署容器

本工程教育（EngEd）计划由科支持。

在全球范围内即时部署容器。Section是经济实惠、简单而强大的。

免费开始。

地址解析协议（ARP）及其类型介绍

2020年8月7日

主题。
网络

地址解析协议（ARP）是一个通信协议，用于发现与互联网层地址（第三层地址，如IPv4地址）相关的数据链路层地址（第二层地址，如媒体访问控制（MAC）地址）。ARP是在1982年由RFC 826定义的。

ARP是一个请求-响应或请求-响应协议，其中一个设备向另一个设备发送请求，要求提供一些信息，另一个设备将回复所需的信息。它是一种信息交换模式。ARP数据包由链路层封装，只在一个特定的网络中分发。因此，ARP被说成是一个链接层协议。

为什么我们需要ARP？

局域网（LAN）中的设备被编程为使用链接层地址进行通信。交换机的配置标准不允许在同一广播域内根据IP来决定目的地。一个没有连接到互联网的设备不会有一个IP地址。在这种情况下，网络不得不求助于使用MAC地址进行通信。如果一个设备想与同一局域网内的另一个设备通信，它需要知道另一个设备的网络接口的MAC地址。这使得两个终端设备之间的通信可以是单播的。

ARP是如何工作的？

*每个能够处理IPv4数据包的设备都有一个ARP表。ARP表由IPv4地址到MAC地址的映射组成。*交换机没有ARP表，因为它们不具备处理IP数据包的能力。然而，交换机维护另一种缓存，将连接到该局域网的非交换机设备的MAC地址映射到数据包应该到达该设备的端口。如果交换机的缓存中没有目标MAC地址，它们将在所有启用的端口上发送数据包。

ARP-example

当IP为192.168.10.154的设备1想向IP为192.168.10.160的设备3发送数据包时，它查看其ARP缓存以获取设备3的MAC地址。如果设备3的IP到MAC转换在ARP缓存中不存在，设备1使用ARP协议向网络发送一个广播包，询问 "谁有192.168.10.160？"。

该网络中的所有设备都收到ARP广播包。拥有请求的IP地址的设备将以包含其MAC地址的ARP响应来回答。注意，ARP响应是单播的，即它只发送给发送ARP请求的设备。收到ARP响应后，设备1用设备3的条目更新其ARP表。交换机也会更新它的ARP缓存，指出它的哪个端口与设备3相连。

在Linux系统上，ARP表可以用 "arp -an "命令显示。

无偿的ARP

一个无偿的ARP是一个没有提示的ARP响应。 *当一个新设备加入局域网时，它在其网络接口启动后立即将其MAC地址广播给整个网络。*无偿ARP数据包的源和目的IP都设置为发出数据包的设备的IP地址，目的MAC是广播地址ff:ff:ff:ff:ff:ff或根据ARP实现的00:00:00:00:00。对于无偿的ARP数据包，不会有后续的数据包发送。

GARP-example

逆向ARP(InARP)

InARP是对ARP技术的补充，它使设备能够请求一个与给定MAC地址相对应的IP地址。InARP在RFC 1293中定义。InARP特别适用于具有与永久虚拟电路（PVC）相关的数据链路连接标识符（DLCI）的帧中继站，它们不知道该连接另一端的站的IP地址。*帧中继网络中的设备没有MAC地址。相反，它们有一个独特的标识符，称为DLCI，用于它们所连接的每个虚拟电路。DLCI是帧中继的硬件/MAC地址的等同物。*InARP使用MAC地址来寻找相应的IP地址。它主要用于设备配置。InARP用于设备知道远程路由器的DLCI，但不知道其IP地址。这是在不同物理网络中共享数据链路地址的网络中常见的情况，如帧中继和ATM。在这种情况下，设备发送InARP请求，询问其IP地址，在收到请求后，将其映射到InARP表中的相应DLCI。

代理ARP

**代理ARP用于促进ARP交换，以便在同一网络或子网络中被路由器分开的设备中，将IP地址解析为MAC地址。**路由器不能转发第二层数据包，因此，ARP信息永远不会传播到其网络之外。*当一个设备想要解析不同子网中另一个设备的MAC地址时，位于两个子网之间的路由器作为另一个设备的代理，用自己的MAC地址来响应ARP广播。*代理ARP是在RFC 1027中定义的。

ProxyARP-example

当来自192.168.1.2的ARP请求询问IP为192.168.2.3的设备的MAC地址到达192.168.1.1（路由器接口）时，路由器注意到192.168.2.3在一个不同的网络中。它作为代理，向192.168.1.2发送ARP响应，并提供自己的MAC地址，即00:00:AB:00:00:01。192.168.1.2将所有以192.168.2.3为目的地的数据包首先发送到路由器。路由器负责进一步的ARP解析，并将数据包路由到预定目的地。

反向ARP(RARP)

RARP是由知道其MAC地址但不知道其IP地址的设备在局域网中使用。它在RFC 903中定义。RARP对于那些没有足够内存来存储其IP地址的设备来说是必不可少的。因此，它们求助于向局域网广播RARP请求。一个特别配置的主机被称为RARP-服务器，它存储MAC地址到IP地址的映射，负责用请求的IP地址响应RARP请求。RARP现在已经过时了，被Bootstrap协议（BOOTP）和动态主机配置协议（DHCP）取代。