CN-ARP协议

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MAC地址

32位的IP地址：

• 接口的网络层地址
• 用于标识网络层(第三层)分组，支持分组转发

MAC地址（或称LAN地址，物理地址，以太网地址）

作用：用于局域网内的标识一个帧从哪个接口发出没到达哪个物理相连的其他接口

48位MAC地址（用于大部分LANs）固化在网卡的ROM中，有时也可以用软件设置

局域网的每块网卡都有唯一的MAC地址

MAC地址由IEEE统一管理和分配

网卡生产商够吗MAC地址空间（前24bit）

类比：

• MAC地址：身份证号
• IP地址：邮政地址

MAC地址是“平面”地址: 可“携带

可以从一个LAN移到另一个LAN

IP地址是层次地址: 不可“携带“

IP地址依赖于结点连接到哪个子网

ARP：地址解析协议

问题：（在同一个LAN内）如何在一致目的接口的IP地址前提下确定其MAC地址？

ARP表：LAN中的每个IP结点(主机/路由器)维护一个表

• 存储某些LAN结点的IP、MAC关系地址映射关系：<IP;MAC;TTL>

• TTL(Time To Live): 经过这个时间之后这个映射关系会被遗弃

A想要给同一个局域网内的B发送数据报

B的MAC地址不再A的ARP表中。

A广播ARP查询分组，其中包含B的IP分组

目的MAC地址 = FF-FF-FF-FF-FF-FF

LAN中的所有结点都会接收ARP查询

B接收ARP查询分组，IP地址匹配成功，向A应答B的MAC地址

• 利用单播帧向A发送应答

A在其ARP表中，缓存B的IP-MAC地址对，直至超时

• 超时之后，再次刷新

ARP是”即插即用“协议：

• 结点自主创建ARP表，无需干预

寻址：从一个LAN路由到另一个LAN

通信过程：A通过路由器R向B发送数据报

• 关注寻址：IP地址（数据报中）和MAC地址（帧中）
• 假设A直到B的IP地址（怎么知道的?）
• 假设A知道第一跳路由器R（左）接口IP地址
• 假设A知道第一条路由器R（左）接口的MAC地址

A构造IP数据报，其中源IP地址是A的IP地址，目的IP地址是B的IP地址

A构造链路层帧，其中源MAC地址是A的MAC地址，目的MAC地址做接口的MAC地址，封装A到B的数据报

帧从A发送到R

R接收帧，提取IP数据报，传递给上层的IP协议

R转发IP数据报

R构造链路层帧，其中源MAC地址是R接口的MAC地址，目的MAC地址是B的MAC地址，封装A到B的IP数据报