arp 的基礎概念

2022-03-02 05:12:46 字數 1832 閱讀 9708

打算整理網路這一塊,先把概念寫完。

就是有乙個問題,那就是為什麼有ip位址還有mac位址呢?

原因是這樣子的,我們知道ip協議是第三層,那麼有乙個問題了,如果只有第三層的ip是否能過識別到主機?

答案是不能的啊,第一層和第二層 分別是物理層、資料鏈路層,這兩層的實現協議叫做乙太網,乙太網依靠mac位址,那麼有個問題了沒有乙太網是否能過跑呢?答案是不能的。

這就好比火車沒有鐵軌能跑嗎?沒有網絡卡能聯網嗎?

這時候就有另外乙個問題了,沒有ip只有mac位址能通訊嗎?答案是可以的啊,乙太網本身就能通訊啊,但是又乙個小小的問題,那就是必須在同一網段。

假設mac1、mac2在同一路由器下面,現在mac1想和mac3進行通訊這時候mac1傳送請求給路由器,路由器識別到mac3不在子網下,那麼它是否丟棄這個請求還是繼續往上一層呢?

沒人知道這個問題,如何mac3是乙個全世界沒有的位址,那麼這個請求將會一級一級向上請求,然後可以全世界轟炸了。

有ip就不一樣,比如說區域網mac1位址是:192.168.1.2、mac2是 192.168.1.4,然後路由閘道器是192.168.1.1 子掩碼是 255.255.255.0,這時候mac1請求192.168.1.10 mac3,到達閘道器後會返回沒有。

為什麼會返回沒有呢?因為閘道器192.168.1.1,根據子掩碼知道知道的管轄範圍,看了一下192.168.1.10是自己管轄的電腦啊,查一下路由表,發現不對啊,沒有這個位址,就把它送回去了,告訴這個192.168.1.2不要瞎搞,沒有位址啊。

那麼現在網路可以確定不僅需要mac位址還需要ip位址。

這時候問題就來了,我一開啟電腦,聯網要請求192.168.1.2的位址,這時候我怎麼知道這個ip的mac位址啊。

好的,這時候arp協議就來了。現在不是不知道嗎?那麼這個時候就發乙個arp請求包給各個網路下,具體流程如下:

主機a的ip位址為192.168.1.1,mac位址為0a-11-22-33-44-01;

主機b的ip位址為192.168.1.2,mac位址為0a-11-22-33-44-02;

第2步:如果主機a在arp快取中沒有找到對映,它將詢問192.168.1.2的硬體位址,從而將arp請求幀廣播到本地網路上的所有主機。源主機a的ip位址和mac位址都包括在arp請求中。本地網路上的每台主機都接收到arp請求並且檢查是否與自己的ip位址匹配。如果主機發現請求的ip位址與自己的ip位址不匹配,它將丟棄arp請求。

第5步:當主機a收到從主機b發來的arp回覆訊息時,會用主機b的ip和mac位址對映更新arp快取。本機快取是有生存期的,生存期結束後,將再次重複上面的過程。主機b的mac位址一旦確定,主機a就能向主機b傳送ip通訊了。

arp 還有一些快取機制:

arp快取是個用來儲存ip位址和mac位址的緩衝區,其本質就是乙個ip位址-->mac位址的對應表,表中每乙個條目分別記錄了網路上其他主機的ip位址和對應的mac位址。每乙個乙太網或令牌環網路介面卡都有自己單獨的表。

當位址解析協議被詢問乙個已知ip位址節點的mac位址時,先在arp快取中檢視,若存在,就直接返回與之對應的mac位址,若不存在,才傳送arp請求向區域網查詢。

為使廣播量最小,arp維護ip位址到mac位址對映的快取以便將來使用。arp快取可以包含動態和靜態專案。動態專案隨時間推移自動新增和刪除。

每個動態arp快取項的潛在生命週期是10分鐘。新加到快取中的專案帶有時間戳,如果某個專案新增後2分鐘內沒有再使用,則此專案過期並從arp快取中刪除;

如果某個專案已在使用,則又收到2分鐘的生命週期;如果某個專案始終在使用,則會另外收到2分鐘的生命週期,一直到10分鐘的最長生命週期。靜態專案一直保留在快取中,直到重新啟動計算機為止。

後續講解arp的協議部分。

arp 的概念解析

這裡基於arp的基礎概念,請先看前面那一節。看圖 和前面一樣去解析位址。在傳送arp包的時候呢,這個mac位址就是全部是1,因為不知道對方位址是啥。乙太網源位址,就是自己mac位址。幀型別,這個是什麼呢?這代表一種子型別,0860是arp協議。硬體型別不用多說,一般是1,乙太網。協議型別,一般是 i...

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