网络接入——ARP
ARP（Address Resolution Protocol）是一种在局域网（LAN）中将IP地址转换为MAC地址的协议。在计算机网络中，通信的两个设备需要知道对方的MAC地址才能直接通信。ARP协议就是用来解决这种IP地址到MAC地址的映射问题的。
工作原理
ARP协议的主要目的是在局域网中查找给定IP地址对应的MAC地址，以便实现在数据链路层（MAC层）上直接通信。 假设有两台计算机A和B，A知道自己的IP地址，但不知道B的MAC地址，A想要直接向B发送数据。这时，A会执行以下操作来获取B的MAC地址：
- A首先检查本地的ARP缓存表，其中存储了已解析的IP地址和对应的MAC地址。如果A在缓存表中找到了B的IP地址对应的MAC地址，就可以直接使用这个MAC地址来发送数据。
- 如果ARP缓存表中没有B的IP地址对应的MAC地址，A会在局域网中广播一个ARP请求（ARP Request）消息，其中包含了A要解析的IP地址。
- 所有局域网上的设备都会接收到这个ARP请求消息。当B收到请求后，会发现请求中的IP地址与自己的IP地址匹配。
- B收到请求后，会通过ARP响应（ARP Reply）消息向A回复自己的MAC地址。
- A接收到B的响应后，会将B的IP地址和对应的MAC地址添加到ARP缓存表中，并使用B的MAC地址来发送数据。
在上述描述中的ARP缓存表是每台计算机上用来存储IP地址和对应MAC地址的表格。当计算机执行ARP请求时，会将解析到的IP地址和MAC地址添加到这个缓存表中，以便后续直接使用，避免重复ARP请求。
ARP报文格式
ARP是一个独立的三层协议，所以ARP报文在向数据链路层传输时不需要经过IP协议的封装，而是直接生成自己的报文，其中包括ARP报头，到数据链路层后再由对应的数据链路层协议（如以太网协议）进行封装。
- 硬件类型：占两字节，表示ARP报文可以在哪种类型的网络上传输，值为1时表示为以太网地址。
- 上层协议类型：占两字节，表示硬件地址要映射的协议地址类型，映射IP地址时的值为0x0800。
- MAC地址长度：占一字节，标识MAC地址长度，以字节为单位，此处为6。
- IP协议地址长度：占一字节，标识IP得知长度，以字节为单位，此处为4。
- 操作类型：占2字节，指定本次ARP报文类型。1标识ARP请求报文，2标识ARP应答报文。
- 源MAC地址：占6字节，标识发送设备的硬件地址。
- 源IP地址：占4字节，标识发送方设备的IP地址。
- 目的MAC地址：占6字节，表示接收方设备的硬件地址，在请求报文中该字段值全为0，即00-00-00-00-00-00，表示任意地址，因为现在不知道这个MAC地址。
- 目的IP地址：占4字节，表示接受方的IP地址。
以上为本文对网络接入中ARP协议的内容介绍
