今天有一朋友给我挂电话，说他路由有问题了。开始是网络有问题，后来他断开网络，用单机接路由的LAN口进去调试，竟然都登录不进去！我便叫他在CMD下输入ARP —D（清空ARP缓存的命令） 先试下，不要那么急着定结论。一分种后他再挂电话过来，可以登录了。
　　
　　问题有没有解决我们暂不去管，因为我们今天主要是聊ARP协议。
　　
　　了解ARP协议是非常有必要的，局域网内的通讯它必不可少，而且作用非常大，在后续的学习中，我们还将会遇到ARP欺骗等比较重要的东东。所以，俺将模拟刚才的那个问题，来跟大家一起探讨。
　　
　　一、ARP的协议结构分析

　　IP数据包常通过以太网发送。以太网设备并不识别32位IP地址：它们是以48位以太网地址传输以太网数据包的。因此，IP驱动器必须把IP目的地址转换成以太网网目的地址。在这两种地址之间存在着某种静态的或算法的映射，常常需要查看一张表。地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)就是用来确定这些映象的协议。

　　ARP工作时，送出一个含有所希望的IP地址的以太网广播数据包。目的地主机，或另一个代表该主机的系统，以一个含有IP和以太网地址对的数据包作为应答。发送者将这个地址对高速缓存起来，以节约不必要的ARP通信。如果有一个不被信任的节点对本地网络具有写访问许可权，那么也会有某种风险。这样一台机器可以发布虚假的ARP报文并将所有通信都转向它自己，然后它就可以扮演某些机器，或者顺便对数据流进行简单的修改。ARP机制常常是自动起作用的。在特别安全的网络上， ARP映射可以用固件，并且具有自动抑制协议达到防止干扰的目的。

图1 以太网上的ARP报文格式

 

图1是一个用作IP到以太网地址转换的ARP报文的例子。在图中每一行为32位，也就是4个八位组表示，在以后的图中，我们也将遵循这一方式。

    硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1。协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0806（16进制）。硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用。操作字段用来表示这个报文的目的，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP响应为4。

    当发出ARP请求时，发送方填好发送方首部和发送方IP地址，还要填写目标IP地址。当目标机器收到这个ARP广播包时，就会在响应报文中填上自己的48位主机地址。

 

二、模拟环境:ARP捕包分析
　　
　　比较简单，所以没有画拓朴图。

　　思路：使用两台带WEB管理的路由（A和B），设同一IP（192。168。22。1），用一台PC（192。168。22。5）接入其中一台，打开WEB管理介面。然后立即切换到另一台路由（就是野蛮的把网线拔下换到别一台），再接着打开WEB管理，看会有什么现像发生。

　　（1）接入A，打开WEB管理。捕包如下：

    

    由上图我们可以看到，再进行通讯之前，会先进行ARP请求，然后再是HTTP连接的建立。上面所捕的目标MAC地址是FF：FF：FF：FF：FF：FF，目标IP是：192。168。22。1。其意义就是这是一个广播包，主机192。168。22。5希望得到192。168。22。1的MAC地址。

 

三: ARP地址表的作用,清空ARP缓存的作用

　　（2）立即把网线拔下接入到B，再打开WEB管理。可是我却发现，立即就能访问。也就是说没有出现刚才所说，需要清空ARP缓存的情况。怎么回事？看下面我们捕包的截图：

 

上图蓝色部分是A的包，为了明显区分，我把B上的WEB访问端口改了下，这样我们就看到是褐色的了，并被omnipeek识别为使用了代理。我们发现蓝色和褐色之间，并没有ARP的请求与获取（SMB不用管），也就是说没有做任何动作，就可以访问B了。为什么呢？换了一个设备MAC地址应该是不同的啊！大家看上面有个蓝色选中区域，是一个从Draytek:27:9A:25 发出来的请求192。168。22。6的ARP请求包，而这个MAC地址的IP是192。168。22。1（即是我们设置给AB路由的IP），请大家看上图的解码部分。由此我们便非常清楚了，在我们进行HTTP的连接之前，路由器已经把自己的MAC地下送过来了（因为俺在B上把syslog服务器设给了192。168。22。6，当时这台机器不在线），所以我们没有任何感觉，就可以正常打开B的WEB管理了。

　　目的没有达到，我们得继续。

　　
   （3）我们再把网线拔出来，重新接回A，再立即访问A的WEB管理介面。终于不能打开了。看捕包截图：

    
   由上图我们看到，我们发出的HTTP请求没有得到回应，于是，我立即打开CMD，输入ARP –D ，清空ARP缓存。接着就看到出现新的ARP请求，完了后HTTP也可以访问了。

 目标完成！

   总结：

   局域网的通信是基于MAC地址的，而更多的程序都是基于IP地址，这就要有IP到MAC的映射了。一般情况，当机器在完成了映射的学习之后，都会在缓存中保存一段时间，所以这个时候更换了网络设备，也就更换了MAC地址，而映射却没有更新，便造成了不能访问的假像。而我们只须把这缓存清空让机器重新学习一次即可。

 

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