怎么深入学习ARP协议

今天就跟大家聊聊有关怎么深入学习ARP协议,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。

1、MAC定义

MAC称为硬件地址,是网络中设备的唯一标识符,共计48 bit。 例如我的无线MAC:8C-A9-82-96-F7-66

在系统里的展现形式是由16进制组成的6组数字组合。例如开头位的8C 为 8__c 换成2进制位数为 4X2=8位, 8X6=48位。扩展内容:该地址是全球唯一的,没有重复的MAC地址,如果有重复的MAC地址出现在交换网络中,那是必定有环路,环路现象则会造成时通是不通或者根本不通。

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2、局域网内PC通信(IP与MAC)

世界上有一种东西叫电脑,电脑上有LOL,CF,哈哈。IT世界是多么伟大能让你玩上一种叫游戏的东西。那么PC之间是如何通信的呢?最基础的是本身硬件的存在,其次更多是由MAC与IP来进行通信传输的。

举例:我们拥有一台交换机、2台PC、如何让这两台PC进行通信?那么很简单,PC配两个同一网段的地址

lap0: 192.168.1.1/24 lap1:192.168.1.2/24

1>拓扑 单独两台PC挂到同一交换机VLAN1

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2>lap0与lap1互ping

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3>lap0为什么能和lap1通信?

(1)两台lap在同一网段内 (2)在同一VLAN内 (3)PC端通过ARP协议解析到IP与MAC之间的关系。在lap0上已经过arp -a 查询到lap1 192.168.1.2 的MAC与IP映射关系,所以他们之间才能通信。那么反之lap1上也必然能学到lap0的MAC与IP地址。

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3、ARP协议介绍

上面说的挺热闹,现在介绍下ARP,即普通但又非常重要的协议。ARP 英文全名为:Address resolution protocol ,地址解析协议,ARP为IP与MAC提供动态映射,过程自动完成。当PC发出通信请求时,根据协议规定,它的目的地址必然是48bit的MAC地址的。MAC并不能和IP直接去通信。那么就需我们的ARP协议来做相应的转换工作。如下摘自TCP/IP卷1仅供参考

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如上在以太网内环境:

1>lap0要想和lap1进行通信,则需要把32位的IP地址转换为48位的MAC地址。

2>ARP协议属于广播网络,ARP会把自身的请求信息以广播形式广播到以网中。

3>lap1收到广播请求后,回复lap0自身的IP与MAC地址。双方都建立起对应关系

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4、交换机MAC对应关系

除了上述ARP协议外,PC之间的通信是依托于2层交换机来进行通信的。另外,交换机每个端口本身都有一个MAC地址。当lap0 去ping lap1时,lap0的请求帧到达交换机后会对其进行一个记录,记录下MAC地址,再把该请求转发到lap1。这样一个来回的请求,就把MAC对应表关系建立起来了。二层交换机只记录MAC与端口对应关系,一般情况下2层交换机只是做高速交换,当然如果有特殊需求也可根据MAC做一系列的限制类、绑定类的操作。

MAC与端口对应关系:

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5、网关下MAC、ARP信息

1>在接入交换机再上连一台核心,加入网关|192.168.1.254/24。

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2>我们先来分析一下:

1、首先交换机之间互联,端口之间彼此学习相互之间的端口地址 

2、lap0 与 lap1 ping请求包到达网关,核心交换机建立MAC地址表(动态)

3、与此同时,建立起ARP表项,因为网关是不同网段之间通信的接口

4、查看核心、核心交换机的MAC地址表。

核心学习到lap0与lap1 MAC地址,同时也学习到接入交换机的互联端口的MAC地址。接入交换机MAC地址表:MAC学习到两台PC的MAC,与此同时也学习到核心交换机板载MAC地址以及互联端口地址表。如下图:

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