時(shí)間：2015/6/28來源：IT貓撲網(wǎng)作者：網(wǎng)管聯(lián)盟我要評(píng)論(0)
首先我們需要先大致了解一下MAC地址，MAC（Media access Control, 介質(zhì)訪問控制）地址是燒錄在Network Interface Card(網(wǎng)卡,NIC)里的,也叫硬件地址,是由48比特長(6字節(jié)),16進(jìn)制的數(shù)字組成.0-23位叫做組織唯一標(biāo)志符(organizationally unique ，是識(shí)別LAN（局域網(wǎng)）節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí).24-47位是由廠家自己分配。網(wǎng)卡的物理地址通常是由網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家燒入網(wǎng)卡的EPROM（一種閃存芯片），它存儲(chǔ)的是傳輸數(shù)據(jù)時(shí)真正賴以標(biāo)識(shí)發(fā)出數(shù)據(jù)的電腦和接收數(shù)據(jù)的主機(jī)的地址。
如何才能知道自己PC的IP地址？一個(gè)很簡單的方法是使用ipconfig/all命令，如下圖：
如果你的PC中安裝有多個(gè)網(wǎng)卡，那么相對(duì)于每塊網(wǎng)卡Ethernet adapter項(xiàng)所顯示的內(nèi)容都會(huì)有所不同，相信大多數(shù)PC上顯示的都是"本地連接"，這是中文版WIDNOWS XP系統(tǒng)中以太網(wǎng)卡的默認(rèn)命名。此處Physical Address項(xiàng)目所顯示的就是"本地連接"的MAC地址。
在以太網(wǎng)中，如果主機(jī)A需要向主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)，在發(fā)送前必須先解決一個(gè)問題——我怎么才能知道主機(jī)B"位置"呢？可能有人會(huì)說我知道主機(jī)B的IP地址啊……，但實(shí)際上，在以太網(wǎng)環(huán)境中數(shù)據(jù)的傳輸所依懶的是MAC地址而非IP地址，而將已知IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址的工作是由ARP協(xié)議來完成的。
ARP協(xié)議是"Address Resolution Protocol"（地址解析協(xié)議）的縮寫。在局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際傳輸?shù)氖?quot;幀"，幀里面是有目標(biāo)主機(jī)的MAC地址的。在以太網(wǎng)中，一個(gè)主機(jī)和另一個(gè)主機(jī)進(jìn)行直接通信，必須要知道目標(biāo)主機(jī)的MAC地址。但這個(gè)目標(biāo)MAC地址是如何獲得的呢？它就是通過地址解析協(xié)議獲得的。所謂"地址解析"就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目標(biāo)IP地址轉(zhuǎn)換成目標(biāo)MAC地址的過程。ARP協(xié)議的基本功能就是通過目標(biāo)設(shè)備的IP地址，查詢目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，以保證通信的順利進(jìn)行。
在每臺(tái)安裝有TCP/IP協(xié)議的電腦里都有一個(gè)ARP緩存表，表里的IP地址與MAC地址是一一對(duì)應(yīng)的，我們可以使用arp –a命令查看當(dāng)前緩存表，如下圖：
我們以主機(jī)A（192.168.1.5）向主機(jī)B（192.168.1.1）發(fā)送數(shù)據(jù)為例。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)A會(huì)在自己的ARP緩存表中尋找是否有目標(biāo)IP地址。如果找到了，也就知道了目標(biāo)MAC地址，直接把目標(biāo)MAC地址寫入幀里面發(fā)送就可以了；如果在ARP緩存表中沒有找到相對(duì)應(yīng)的IP地址，主機(jī)A就會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送一個(gè)廣播，目標(biāo)MAC地址是"FF.FF.FF.FF.FF.FF"，這表示向同一網(wǎng)段內(nèi)的所有主機(jī)發(fā)出這樣的詢問："192.168.1.1的MAC地址是什么？"網(wǎng)絡(luò)上其他主機(jī)并不響應(yīng)ARP詢問，只有主機(jī)B接收到這個(gè)幀時(shí)，才向主機(jī)A做出這樣的回應(yīng)："192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09"。這樣，主機(jī)A就知道了主機(jī)B的MAC地址，它就可以向主機(jī)B發(fā)送信息了。同時(shí)它還更新了自己的ARP緩存表，下次再向主機(jī)B發(fā)送信息時(shí)，直接從ARP緩存表里查找就可以了。ARP緩存表采用了老化機(jī)制，在一段時(shí)間內(nèi)如果表中的某一行沒有使用，就會(huì)被刪除，這樣可以大大減少ARP緩存表的長度，加快查詢速度。
下面我們通過一個(gè)實(shí)例來簡單說明一下ARP協(xié)議是如何工作的：如下圖，小編首先使用arp –d命令將ARP緩存表清空，第二步Ping一個(gè)IP地址192.168.99.252，第三步使用arp –a命令查看ARP緩存表，這時(shí)表中出現(xiàn)了一條 192.168.99.252 00-19-21-0a-95-9d dynamic 記錄，該條記錄的類型為Dynamic，意思是說，這條記錄是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的。ARP記錄也會(huì)出現(xiàn)靜態(tài)的記錄條目，相應(yīng)的類型為static。正如前面所說的，ARP緩存表具有老化機(jī)制，幾分鐘后小編再次使用arp –a命令查看緩存表，剛才的那條記錄已經(jīng)不存在了。
下圖是小編使用wireshark(一個(gè)抓包工具)抓到的剛才ARP數(shù)據(jù)包的信息，由于在本機(jī)ARP緩存表中沒有IP地址192.168.99.252相對(duì)應(yīng)的MAC地址記錄，所以在通訊之前系統(tǒng)會(huì)向網(wǎng)絡(luò)中首先發(fā)送一個(gè)廣播包——所有字符都為"f"的MAC地址，用來詢問192.168.99.252的MAC地址是什么？局域網(wǎng)中所有的PC都將收到這個(gè)廣播包，但只有IP地址為192.168.99.252的PC才會(huì)對(duì)此請(qǐng)求作出回應(yīng)——告之192.168.99.204我的MAC地址是00:19:21:0a:95:9d，其它PC則將數(shù)據(jù)包直接丟棄，在發(fā)送方知到了目的主機(jī)的MAC地址后便可以進(jìn)行通訊了。
ARP Request 數(shù)據(jù)包
ARP Reply 數(shù)據(jù)包
關(guān)鍵詞標(biāo)簽：協(xié)議,需要,為什么,地址
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