IP知识科普之浅述ARP协议

什么是ARP协议

ARP协议属于TCP/IP协议里一种将IP地址解析为MAC地址的协议，位于TCP/IP五层模型中的网络层。该协议是用来在局域网内解析IP地址对应的物理地址。

简单来说，主机A给另一个主机B通过网络发送一个IP数据报的时候，首先会发送到主机A所在网络的路由器上面，然后路由器会判断目的地址是否在本网络内，是则直接转发到本网络内的目的主机；否则会继续传递到下一个路由，直到到达指定的网络的路由器，指定网络的路由器会将此数据报发送到目的主机。

整个过程最后都会涉及到由某一个网络的路由器（或者网关）将数据发送到网内某一主机的过程。这个过程通常是由路由器发送一个ARP广播请求，请求IP地址和数据包目的IP地址一致的主机将它自己的MAC地址返回给路由器，因为数据链路层的数据传输是通过物理地址传输的。

ARP请求会广播到所有局域网内的主机，网内其他主机收到这个ARP请求后，检查发送ARP请求的主机的IP地址，将该IP地址和其对应的MAC地址存放在ARP缓存中，检查这个ARP请求中请求的IP地址是否为自己的IP地址，是则发送一个ARP应答，应答包含自己的IP地址和对应的MAC地址。当网络内的路由器得到了MAC地址后，便可以通过数据链路层将数据包正确传输到目的主机上了。

ARP缓存

ARP协议中比较重要的内容之一就是ARP缓存，主机操作系统会将IP地址与MAC地址的映射关系存放在主机的一片高速缓存中。

缓存失效：该缓存会在一定时间内失效，失效后，请求该IP地址时需要广播arp请求重新获取IP地址对应的MAC地址

缓存更新：当收到ARP请求时，会将发送ARP请求的主机IP地址与MAC地址记录下来，然后去更新本机ARP缓存中对应的记录。