ARP协议（地址解析协议）

ARP协议是用来把IP地址转换成MAC地址的。
因为在局域网里，真正通信靠的是MAC地址，但我们平时只知道目标的IP地址，所以需要一个办法把IP地址变成MAC地址 —— 这个过程就是靠ARP完成的。

举个超简单的例子：

• 你电脑要发数据给192.168.1.10这台机器，但你不知道它的MAC地址。

• 你电脑就会发出一个ARP请求广播，问：“谁是192.168.1.10？请告诉我你的MAC地址！”

• 如果192.168.1.10在这网段上，它就会回答：“我在这里，我的MAC地址是xx:xx:xx:xx:xx:xx。”

• 你的电脑记下这个MAC地址，然后开始真正的数据传输。

总结一句话：
➡️ ARP协议是在局域网中，根据IP地址找对应MAC地址的一种协议。

假设你的计算机（A）要向另一台计算机（B）发送数据，A的IP地址是192.168.1.5，B的IP地址是192.168.1.10，但A并不知道B的MAC地址（即硬件地址），而只有B的IP地址。

ARP协议的过程：

1. A发送ARP请求

   • A的操作系统发现它没有B的MAC地址，因此就会生成一个ARP请求包。ARP请求的格式大概是：

     • 发送者IP：192.168.1.5（A的IP）

     • 发送者MAC：A的MAC地址

     • 目标IP：192.168.1.10（B的IP）

     • 目标MAC：全是0，因为A不知道B的MAC地址。

   • 然后A会广播这个ARP请求到整个局域网（即发送到局域网内的所有设备）。

2. B响应ARP请求

   • 局域网中的所有设备都会收到ARP请求，但只有IP地址为192.168.1.10的B会对这个请求做出回应。

   • B的操作系统收到ARP请求后，会发现请求的目标IP正是它的IP，于是B会生成一个ARP响应包，内容包括：

     • 发送者IP：192.168.1.10（B的IP）

     • 发送者MAC：B的MAC地址

     • 目标IP：192.168.1.5（A的IP）

     • 目标MAC：A的MAC地址（B知道这个信息）

   • 然后B将这个响应包直接发送回A（不再是广播，而是单播）。

3. A收到ARP响应

   • A收到B的ARP响应后，获取了B的MAC地址，并将其存储在自己的ARP缓存表中，方便以后使用。

4. 数据传输

   • 现在，A已经知道B的MAC地址，它可以直接用B的MAC地址来发送数据包了。

   • 发送的数据包的目标MAC地址就可以是B的MAC地址，目标IP地址是B的IP地址。

   • 数据可以通过MAC地址在局域网内被正确地转发到B。

过程总结：

• A不知道B的MAC地址，于是A发送ARP请求广播给局域网。

• B响应A的请求，告诉A它的MAC地址。

• A根据B的MAC地址直接向B发送数据。

ARP缓存：

• 为了避免每次通信都进行ARP请求，A会把B的IP与MAC地址保存在ARP缓存表中（每隔一段时间会过期，必须重新ARP请求）。