[计算机网络]ARP协议的故事：小明找小红的奇妙旅程

1.ARP小故事

在一个繁忙的网络世界中，每个设备都有自己的身份标识——MAC地址，就像每个人的身份证号码一样。在这个故事里，我们的主角小明（主机）需要找到小红（目标主机）的MAC地址，才能给她发送一条重要的消息。

第一幕：小明准备出发

小明住在局域网（LAN）中，他知道小红也在同一个局域网里。小明知道小红的IP地址是192.168.1.2，但他不知道小红的MAC地址。为了找到小红，小明决定使用ARP（地址解析协议）。

第二幕：ARP请求

小明在家里（主机）准备了一条ARP请求消息，这条消息就像是一封寻人启事，内容是：“谁有IP地址192.168.1.2？请告诉我你的MAC地址！”小明把这条消息广播到局域网中，就像在村里大喊：“谁认识小红？请告诉我她的地址！”

第三幕：局域网中的设备

局域网中的所有设备都收到了小明的ARP请求消息。它们检查自己的IP地址，看看是否与请求中的IP地址匹配。就像村里的人们听到喊声后，纷纷查看自己是否认识小红。

第四幕：小红的回应

小红听到了小明的呼唤，发现请求中的IP地址正是自己的。她决定回应小明。小红准备了一条ARP回应消息，内容是：“我是192.168.1.2，我的MAC地址是00:1A:2B:3C:4D:5E。”小红把这条消息直接发送给小明，就像小红直接走到小明面前，告诉他自己的地址。

第五幕：小明收到回应

小明收到了小红的ARP回应消息，终于知道了小红的MAC地址。他把这条消息记录在自己的ARP缓存中，就像小明把小红的信息记在了笔记本上。

第六幕：小明发送消息

现在，小明知道了小红的MAC地址，他可以把消息封装成数据帧，并在数据帧的首部填入小红的MAC地址。小明把数据帧发送到局域网中，就像小明把信送到小红手里。

2.ARP协议（Address Resolution Protocol）详细过程

1. 1. 1. 1. ARP高速缓存的作用（ARP Cache）

1. 存放IP地址到MAC地址的映射表
2. 映射表动态更新（新增或超时删除）
3. 存放最近获得的IP地址到MAC地址的绑定
4. 减少ARP广播的通信量
5. 为进一步减少ARP通信量，主机A在发送ARP请求分组时，就将自己的IP地址到MAC地址的映射写入ARP请求分组
6. 当主机B收到A的ARP请求分组时，就将主机A的IP地址及其对应的MAC地址映射写入主机B自己的ARP高速缓存中，不必再发送ARP请求。

2）ARP协议的工作原理

一条视频讲清楚什么是ARP协议-ARP攻击又是什么_哔哩哔哩_bilibili

1. 操作系统缓存要发送的报文

源主机要对目的主机发送一帧数据报文，计算机操作系统会把这一数据包缓存起来。

2>计算机广播ARP请求帧

计算机会 向网络中的所有计算机进行广播，收到广播的计算机会解析这一请求帧，查看目标IP地址，如果和自己的IP地址是一样的，就会对这一请求帧进行应答，生成一个ARP回复报文，以单播的形式把自己的目标MAC地址告诉给源主机。源主机收到目标MAC地址后，填入ARP协议帧中。

然后操作系统缓存的数据包就可以正常进行发送了。

3>将之更新入ARP表，方便下次查询

更新入ARP表，下次查询，直接在ARP表中进行查询，如果没查询到，才会重复1>2>步骤。

4>IP地址可以变化，MAC地址不会变化

IP地址可以手动设置修改，但是经过修改后，操作系统会向网络中的所有节点广播一个免费数据包，让网络中的其他设备几乎可以立即更新ARP表。