ARP:地址解析协议/RARP:逆地址解析协议

数据链路如以太网或令牌环网都有自己的寻址机制（常常为48bit），这是使用数据链路的任何网络层都必须遵从的。当一台主机把以太网数据帧发送到位于同一局域网上的另一台主机上时，是根据48bit的以太网地址来确认目的接口地址的。设备驱动程序从不检查IP数据报中的目的IP地址。
数据解析为这两种不同的地址形式提供映射：32bit的IP地址和数据链路层使用的任何类型的地址。ARP为IP地址到对应的硬件地址之间提供动态映射。

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1.ARP过程
1)应用程序FTP客户端调用函数gethostbyname把主机名转换成32bit的IP地址。
2)FTP客户端请求TCP用得到的IP地址建立连接。
3)TCP发送一个连接请求分段到远程的主机，即用上述的IP地址发送一份IP数据报。
4)如果目的主机在本地网络上，那么IP数据报就能直接送到目的主机上。如果目的主机在一个远程网络上，那么就通过IP选路函数来确定位于本地网络上的下一站路由器地址，并让它转发数据报。
5)假定是一个以太网，那么发送端主机必须把32bit的IP地址变换成48bit的以太网地址。从逻辑Internet地址到对应的物理硬件地址需要进行翻译。这就是ARP的功能。
6)ARP发送一份称作ARP请求的以太网数据帧给以太网上的每一个主机，这个过程称作广播。ARP请求数据帧中包含目的主机的IP地址，意思是：如果你是这个IP地址的拥有者，请回答你的硬件地址。
7)目的主机的ARP层收到这份广播报文后，识别出这是发送端在询问它的IP地址，于是发送一个ARP应答。这个ARP应答包含IP地址及其对应的硬件地址。
8)收到ARP应答后，使ARP进行请求应答交换的IP数据报现在就可以传送了。
发送IP数据报到目的主机。

点对点电路不使用ARP。当设置这些链路时，必须告知内核链路每一端的IP地址。像以太网地址这样的硬件地址并不涉及。

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2.ARP高速缓存
每一个主机上都有一个ARP高速缓存，它存放了最近Internet地址到硬件之间的映射记录。用arp命令来检查ARP告诉缓存。

对不存在主机的ARP请求，查询后将显示incomplete。

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3.ARP代理
如果ARP请求是从一个网络的主机发送到另一个网络上的主机，那么连接这两个网络的路由器就可以回答该请求，这个过程称为委托ARP或ARP代理（Proxy ARP）。这样就可以欺骗发起ARP请求的发送端，使他误以为路由器就是目的主机，而事实上目的主机是在路由器的另一边。路由器的功能相当于目的主机的代理，把分组从其他主机转发给它。
在同一个子网上的路由器和其所连接的主机的IP地址映射的硬件地址是相同的，这通常是使用委托ARP的线索。
对于连接到路由器的每一个拨号主机不需要用唯一的IP地址，所有的拨号主机使用同一个IP地址作为SLIP链路的目的地址。

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4.免费ARP
免费ARP是指主机发送ARP查找自己的IP地址。通常它发生在系统引导期间进行接口配置的时候。
作用：
1)一个主机可以通过它来确定另一个主机是否设置了相同的IP地址。
2)如果发送免费ARP的主机正好改变了硬件地址，那么这个分组就可以使用其他主机告诉缓存中旧的硬件地址进行相应的更新。

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RARP：
具有本地磁盘的系统引导时，一般是从磁盘上的配置文件中读取IP地址。无盘系统的RARP实现过程是从接口卡上读取唯一的硬件地址，然后发送一份RARP请求（一帧在网络上广播的数据），请求某个主机响应无盘系统系统的IP地址（在RARP应答中）。
RARP请求以广播方式传送，而RARP应答一般是单播传送。