ARP协议

无论网络层使用何种协议，在实际网络的链路上传输数据帧时，最终必须使用硬件地址
地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）：完成IP地址到MAC地址的映射，每个主机都有一个ARP高速缓存，存放着IP地址到MAC地址的关系映射表(ARP表，由ARP来动态维护此表)

ARP协议的工作原理：

当需要进行数据帧的传输时进行有两种情况：

1. ARP高速缓存表中有主机B的IP地址：可以直接查找其对应的物理地址并向目的主机发送MAC帧
2. ARP高速缓存表中没有主机B的IP地址：找不到对应的物理地址，此时通过使用目的MAC地址为全一(即FF-FF-FF-FF-FF-FF)的帧来封装并广播ARP请求分组，当目的主机B收到此广播帧后，向主机A发回一个**ARP响应分组（分组中包含主机B的物理地址和IP地址的映射关系），**主机A收到来自目的主机B的响应分组后，将对应的信息写入其ARP高速缓存表中，然后按照查询到的物理地址发送MAC帧

值得注意的是：源主机发送的ARP请求分组中也包含自己的IP地址和MAC地址的映射关系，因此当目的主机收到该ARP请求分组后会将源主机的IP地址和MAC地址的映射关系写入自己的ARP高速缓存表中

ARP用于解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过ARP找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。 剩下的工作就由下一个网络来做，尽管ARP请求分组是广播发送的，但ARP响应分组是普通的单播，即从一个源地址发送到一个目的地址

• 如图当主机H1要向主机H2发送数据时，这时主机H1在网络1中使用ARP找到目的主机H2的物理地址
• 当主机H2要将数据传输到目的主机H3时，这是H1在网络1中使用ARP找到路由器R1的物理地址，并将数据传输给R1，剩下的工作由R1完成(将数据从R1传输到目的注意H3)
• 当路由器R1要将数据发送到与R1连接的网络2中的主机H3时，R1在网络2中使用ARP找到目的主机H3的物理地址
• 发送方是路由器R1，要把数据发送到网络3中的主机H4上。这是R1通过网络2使用ARP找到与网络3相连的路由器R2的物理地址，并将剩下的工作交给R2处理