主机ARP学习流程

丁善明

当主机 A 向同一个网段内的主机C 发送数据，但是不知道主机C 的 MAC 地址。

ARP 请求：

主机 A以主机 C 的IP 地址为目的IP 地址，以广播MAC 地址为目的 MAC地址，在同网段内发送这个广播报文，这个报文就叫 ARP 请求报文。

二层交换机不查看 IP地址，根据目的 MAC 地址将报文除接收端口外的所有端口发送。

ARP 响应：

主机 C发现目的 IP 地址是自己的IP 地址，于是主机C 以自己MAC 地址和 IP地址作为源 MAC 地址和源IP 地址，以主机A 的MAC 地址和 IP地址作为目的 MAC 地址和目的IP 地址，发送响应报文给主机A ，这个报文就叫 ARP 响应报文。其它主机收到主机A 的ARP 请求报文，因为目的 IP地址不是自己的 IP 地址，因此不会进行响应。

当主机 A在发送 ARP 广播请求报文时，二层交换机已经有主机A 的MAC 地址表条目。当收到主机 C 发送的单播ARP 响应报文时，二层交换机将报文从相应端口发送出去。并将主机 C 的MAC 地址和对应端口记录到 MAC地址表中。

更新 ARP缓存表：主机A 收到ARP 响应报文后，将主机 C的 IP地址和 MAC 地址记录到ARP 缓存表中。下次再向主机 C 发送数据时，直接将缓存的目的MAC 地址进行封装。

当主机 A 向不同网段的主机C 发送数据，但是不知道主机C 的 MAC 地址。

ü主机 A使用主机 C的 IP地址查询 ARP，ARP发现主机 C不在同一个网段，需要通过默认网关（即默认路由的下一跳地址），但是没有网关MAC 地址；
ü主机 A先将发送给主机 C 的数据放入缓存中，然后发送ARP 请求报文，主机A 以网关IP 地址为目的IP 地址发送 ARP 广播请求报文；
ü路由器收到 ARP广播请求报文后，将主机 A 的MAC 地址和对应端口添加到自己的MAC 表中，然后查看目的IP 地址发现是请求自己的MAC 地址，于是单播发送 ARP 响应报文；
ü主机 A收到 ARP响应报文后，将发送给主机 C 的数据封装网关 MAC 地址为目的MAC 地址进行发送；
ü路由器收到报文后，查看目的 IP 地址，是发送给主机C 的，于是查询路由表从相应端口发送数据。由于没有主机C 的MAC 地址，路由器发送 ARP 请求报文，源 MAC地址和源 IP地址替换为发送端口的MAC 地址和IP 地址；
ü主机 C收到 ARP请求报文后，添加路由器的端口和 MAC 地址到MAC 地址表，单播发送 ARP 响应报文；
ü路由器收到主机 C的 MAC地址后，将其添加到 MAC 地址表中。将主机A 发送给主机C 的报文重新封装，以自己的MAC 地址为源MAC 地址，以主机C 的MAC 地址为目的MAC 地址，发送给主机C ；
ü主机 C收到主机 A发送的数据，发送过程结束。
ü当主机 C向主机 A发送回复报文时，同主机 A 向主机C 发送数据的步骤一致