了解什么是ARP协议

紫色风铃 2020-01-21 ⋅ 19 阅读

简介

在计算机网络中,通信的基本单位是数据包。当一台计算机需要与另一台计算机通信时,它需要知道对方的MAC地址才能将数据包成功发送到目标计算机。但是,如果只知道对方的IP地址而不知道对方的MAC地址,就无法进行通信。这时,ARP协议就发挥了作用,它可以通过将IP地址转换为对应的MAC地址,实现不同计算机之间的通信。

ARP的工作原理

ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)是一种实现IP地址到MAC地址转换的协议。其工作原理如下:

  1. 当计算机A需要向另一台计算机B发送数据包时,首先会在本地ARP缓存中查找是否有对应的MAC地址。如果有,那么计算机A就可以直接通过数据链路层将数据包发送给计算机B。

  2. 如果本地ARP缓存中无法找到对应的MAC地址,那么计算机A就会发送一个ARP请求广播。该请求包含了计算机A的IP地址和MAC地址,并询问是否有计算机B的MAC地址。

  3. 当计算机B收到ARP请求广播后,会查找本地ARP缓存中是否有请求中的IP地址。如果有,那么计算机B会将自己的MAC地址返回给计算机A。

  4. 计算机A收到计算机B的回复后,将其MAC地址存入本地ARP缓存。然后,计算机A就可以通过数据链路层将数据包发送给计算机B。

ARP的应用场景

ARP协议主要在以太网(Ethernet)等局域网中使用。它在局域网中广泛应用于解决IP地址到MAC地址的映射问题,从而完成数据包的传输。下面是一些典型的应用场景:

  1. 局域网中计算机之间的通信:当一台计算机需要与另一台计算机进行通信时,利用ARP协议可以获取对方的MAC地址,从而实现数据包的传输。

  2. 路由器转发数据包:当一台计算机需要发送数据包到不同的子网时,利用ARP协议可以获取目标子网上路由器的MAC地址,从而实现数据包的转发。

  3. IP地址冲突检测:ARP协议还可以用于检测局域网中的IP地址冲突问题。当一台计算机收到一个ARP请求后,如果发现本地IP地址与请求者相同,则会向请求者发送一个ARP应答,通知其IP地址冲突。

总结

ARP协议是在计算机网络中实现IP地址到MAC地址转换的重要协议。它通过发送ARP请求广播来获取目标计算机的MAC地址,并将其存储在本地ARP缓存中,以便日后的通信。ARP协议的应用范围广泛,主要用于局域网中计算机之间的通信以及路由器的数据包转发。了解ARP协议对于理解计算机网络的基础知识是至关重要的。


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