hcia datacom课程学习（5）：MAC地址与arp协议

1.MAC地址

1.1 含义与作用

（1）含义：

mac地址也称物理地址，是网卡设备在数据链路层的地址，全世界每一块网卡的mac地址都是唯一的，出厂时烧录在网卡上不可更改

（2）作用：

在一个ip网段（广播域）内，寻找网卡设备

（3）结构

1.2 以太网帧

2.arp协议

2.1作用

arp协议用于寻找目的IP地址对应的Mac地址。

2.2 arp缓存表

*每一个计算机或路由器中都有一个ARP缓存表，也就是IP地址与Mac地址的映射表。

*ARP 缓存表只会存储局域网内的设备信息，这些设备包括但不限于计算机、交换机、路由器

*使用命令 arp -a 可以查看ARP地址缓存表，使用命令 arp -d 可以清空ARP地址缓存表

2.3工作流程

2.3.1局域网内

计算机会判断目的IP地址是否是同网段的IP，如果是同网段，则在局域网内查询。

（1）主机先在自己的ARP地址表中查询目的IP地址

如果ARP地址表能查询到，就会获取IP地址对应的Mac地址，将信息发送到这个Mac地址对应的计算机中；

如果ARP地址表中查询不到，就会在局域网内广播请求，请求的内容中带有源IP地址和目的IP地址。局域网内所有的设备都会收到广播请求。

（2）目标主机回复

局域网内的主机收到arp请求后，会判断arp请求中的IP地址是不是自己的，如果不是，就不理会。

如果是，则会通过单播的方式，将自己的IP地址和Mac地址，响应给发出请求的计算机；

发出请求的计算机接收到目标主机的IP地址和Mac地址后，会将其添加到自己的ARP缓存表中，然后根据Mac地址，将数据发送给对方。

2.3.2 局域网外

（1）路由器间的转发

如果计算机判断出目标ip不在局域网内，就会通过路由器与局域网的连接口（网关），将数据发送给路由器（路由器的每个接口都有对应的IP地址和Mac地址），该路由器再将信息发送到目标主机所在局域网的路由器上。

（2）路由器找到目标主机

与前述的流程一样，目标主机的路由器收到信息后，也会先检查自己的ARP地址表。如果有目标IP地址，就直接发送信息。如果没有目标IP地址，则会在局域网内广播。

2.4 arp报文格式

arp报文的格式如下图：

ARP协议是个独立的三层协议，并不需要IP协议封装，而是直接生成自己的报文，到达数据链路层后，由数据链路层协议进行封装，一般是以太网协议。

封装的过程，就是在ARP报文的前面加上以太网帧头，再加上4字节的冗余校验码结尾，校验码用于检验数据传输是否出现损坏。

|如果arp报文中的目的ip地址与源ip地址相同，就称为免费arp，用于检测局域网内是否有ip地址冲突。

2.5 arp欺骗

什么是arp欺骗https://blog.csdn.net/wjz110201/article/details/124596009?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522171168060916800226541611%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=171168060916800226541611&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-2-124596009-null-null.142%5Ev100%5Epc_search_result_base8&utm_term=arp%E6%AC%BA%E9%AA%97&spm=1018.2226.3001.4187