4.TCP/IP协议详解：ARP请求过程

ARP 请求建立本地ARP表项的过程是怎样的呢？
      先来回忆一下IP包到MAC帧封装的过程，在ARP协议浅析（二）中，已经提出过结论，MAC帧封装是根据路由下一跳的IP地址，进行本地ARP查表，然后封装MAC帧的。如果ARP表项中没有对应的ARP表项，这时数据包的发送设备会发送ARP请求（广播）.
广播这里提一下：之前讲到过二层的通信过程，收到MAC帧后会把MAC帧头的目的MAC与本机比较，相同则留下校队后交付上层，不同则丢弃；问题就来了，ARP是三层协议，发送ARP请求就是希望得到目的IP的MAC地址，所以这个目的MAC地址怎么填写呢？答：TCP/IP规定，目的IP为FF-FF-FF-FF-FF-FF为广播地址，所有设备接收到以该地址为目的地址的MAC帧，都需要接收处理后交付上层；
ARP请求的格式是这样的：



简单介绍：
硬件类型指的是网络的类型，这里的讲解都是以以太网为例的，此标志位1
协议类型：如IPV4时此字段为0080；
硬件长度：8位字段，单位：字节，以太网为6，即6字节，6*8=48bit
协议长度：例如IPV4时，此处定义为4
操作：这个地方需要注意，ARP请求和ARP应答的区别之一；1:请求；2：应答。
发送发的IP,MAC;
目的放得源IP,MAC;(注意ARP请求时，由于不知道目的MAC地址，此处为全0)
由于ARP请求的目的地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF,同一个广播域内的所有设备都会接收到这个请求，二层对于FF-FF-FF-FF-FF-FF为目的的MAC帧的处理方式是接收并交付三层处理。三层接收到二层交付的IP包后会对数据段进行分析比较，这时分两种情况：
数据段的目的IP地址是本机：
1.把ARP请求方得IP与MAC对应关系存入本地ARP表（这一点很重要，安全部分还会讲到）；
2.发送ARP响应，格式见ARP响应图；

数据段的目的IP地址不是本机:
丢弃该ARP请求；
ARP请求过程(二)
上节介绍了ARP请求的帧格式，和ARP请求发送接收和应答过程；为了大家更好的理解ARP请求，这里举例来介绍一下：
 


如图:
PC A IP:192.168.1.A MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA
PC B  IP:192.168.1.B MAC: BB-BB-BB-BB-BB-BB
PC C IP:192.168.1.C MAC CC-CC-CC-CC-CC-CC
PC D IP: 192.168.1.D MAC DD-DD-DD-DD-DD-DD
PC A与PC B通信，但是由于 PC A的ARP表中没有 PC B的表项，于是进行ARP请求，根据上一节 ARP请求格式应该为：



其中协议字段的0X0806代表ARP协议报文
目的MAC为广播MAC,源MAC为IP A的mac
交换机在接收到此MAC帧后会根据MAC帧的目的地址转发，由于使用全F的广播地址，交换机进行广播域内的广播：PC B PC C PC D 三台PC接收到ARP请求报文后，接收报文，交付三层处理，其中PC C PC D丢弃报文，而由于报文中的目的IP与PC B IP相同，PC B将报文中的源IP MAC对应存入ARP表项（已有则覆盖，这步很关键），并发出ARP响应报文格式为：



区别大家自己观察；

结论，ARP请求是以广播形式发出，而ARP响应则是单播形式。

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d6c1115010191cf.html