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文章編號：11378時間：2024-09-30人氣：
ARP（地址解析協議）在OSI模型的數據鏈路層工作，用于在以太網中實現IP地址到MAC地址的轉換。 當需要進行網絡通信時，設備使用MAC地址而非IP地址進行通信。 ARP協議允許設備通過已知IP地址來請求MAC地址，實現設備間通信。 相反，RARP（Reverse ARP）協議用于已知MAC地址時請求IP地址，通常在無盤系統引導時用于獲取IP地址。 GARP（Gratuitous ARP）協議用于檢測IP地址沖突，通過廣播IP地址信息驗證本地地址的唯一性。 Proxy ARP（代理 ARP）則在設備沒有配置網關時，通過欺騙的形式請求MAC地址，以便與不同網段的設備通信。 通過實驗演示，我們可以具體理解這些協議的工作原理。 例如，GARP在檢測IP地址沖突時，會廣播包含自身IP地址和MAC地址的數據包。 如果在同一個網絡中有其他設備響應，表示存在IP地址沖突。 在ARP實驗中，當PC嘗試訪問R2時，會通過廣播ARP請求來獲取R2的MAC地址，從而實現通信。 RARP則允許無盤系統在引導時從網絡中的服務器獲取IP地址，以確保設備能夠接入網絡。 Proxy ARP在沒有配置網關的設備中，通過路由器的代理功能獲取目標設備的MAC地址，從而實現跨網段通信。 實驗中展示了不同協議的具體應用，包括通過GARP檢測IP地址沖突、通過ARP獲取設備間的通信所需MAC地址、通過RARP為無盤系統獲取IP地址，以及通過Proxy ARP在沒有配置網關的情況下實現跨網段通信。 這些實驗進一步說明了ARP、RARP、GARP和Proxy ARP在不同場景下的作用和應用。 請注意，在某些網絡設備中，代理ARP功能默認開啟或關閉，因此在實際應用中可能需要進行相應的配置調整。 通過關閉代理ARP功能的實驗，我們可以更深入地理解其對網絡通信的影響。
代理ARP是ARP協議的一個變種。 對于沒有配置缺省網關的計算機要和其他網絡中的計算機實現通信，網關收到源計算機的 ARP 請求會使用自己的 MAC 地址與目標計算機的 IP地址對源計算機進行應答。 代理ARP就是將一個主機作為對另一個主機ARP進行應答。 它能使得在不影響路由表的情況下添加一個新的Router，使得子網對該主機來說變得更透明化。 同時也會帶來巨大的風險，除了ARP欺騙，和某個網段內的ARP增加，最重要的就是無法對網絡拓撲進行網絡概括。 代理ARP的使用一般是使用在沒有配置默認網關和路由策略的網絡上的。
ARP協議的工作原理是通過廣播方式發送ARP請求，以解析目標設備的MAC地址。 首先，我們需要了解ARP，即地址解析協議，它的主要作用是根據網絡層的IP地址解析出數據鏈路層的MAC地址。 在網絡通信中，每一臺主機和網關都有一個網絡層地址和數據鏈路層地址。 為了保證通信的順利進行，必須知道目標主機的MAC地址。 因此，需要通過ARP協議來完成IP地址到MAC地址的轉換。 當主機需要發送一個IP數據包給另一個主機時，它會首先在自己的ARP緩存表中查找目標IP對應的MAC地址。 如果找到了，就直接使用這個MAC地址作為以太網幀的目的地址進行封裝并發送數據。 如果沒找到，主機會在網絡上發送一個ARP請求數據包，這個數據包中包含了自己的IP地址和MAC地址，以及目標主機的IP地址。 這個ARP請求數據包會被發送到一個稱為廣播地址的特殊地址，這樣網絡上的所有主機都會收到這個請求。 當目標主機收到這個ARP請求數據包時，它會檢查數據包中的目標IP地址是否與自己的IP地址匹配。 如果匹配，目標主機會將自己的MAC地址封裝在一個ARP響應數據包中，并將這個數據包發送回源主機。 源主機收到ARP響應數據包后，就會將目標主機的MAC地址添加到自己的ARP緩存表中，以便下次通信時直接使用。 這樣，源主機就知道了目標主機的MAC地址，可以順利進行通信了。 例如，假設有兩臺主機A和B在同一個局域網內，A的IP地址是192.168.1.10，B的IP地址是192.168.1.20。 當A想要發送數據給B時，A會首先檢查自己的ARP緩存表，看是否有B的MAC地址。 如果沒有，A就會發送一個ARP請求數據包，詢問IP地址為192.168.1.20的主機的MAC地址是什么。 B收到這個請求后，會回應一個ARP響應數據包，告訴A自己的MAC地址。 這樣，A就知道了B的MAC地址，可以順利地將數據發送給B了。
01ARP協議，即地址解析協議，其核心功能是將IP地址轉化為MAC地址。 當設備需要發送數據時，若只知道目標IP，便需要通過ARP協議查詢其對應的MAC地址，以便構建數據幀發送。 同一網絡內，ARP解析的是接收者MAC；不同網絡，則解析網關接口MAC。 02設備通過ARP緩存表，存儲IP與MAC的映射關系。 當設備需要解析IP時，會發送廣播的ARP請求報文，目標MAC為全F。 非目標設備收到后忽略，目標設備收到請求后，回應單播的ARP應答報文，包含其MAC地址。 同一網絡內，如PC1想獲取PC3的MAC地址，會發送廣播請求，PC3收到后回應。 03當不同網絡間的主機通信時，若路由器未啟用代理ARP，ARP請求可能無法到達目標。 啟用代理ARP后，主機A會發送arp請求至網關，網關確認可達后，回復自己的MAC地址，A再使用網關MAC轉發數據。 網關則檢查路由并使用自己的接口MAC回應ARP請求。 04課后作業包括配置靜態ARP和在華為交換機上啟用代理ARP。 實驗中，首先配置靜態ARP，然后在VLAN環境下啟用代理ARP，觀察通信狀態。 通過對比開啟和關閉代理ARP的通信效果，驗證其功能。
代理ARP（Proxy-arp）的原理就是當出現跨網段的ARP請求時，路由器將自己的MAC返回給發送ARP廣播請求發送者，實現MAC地址代理（善意的欺騙），最終使得主機能夠通信。 圖中R1和R3處于不同的局域網，R1和R3在相互通信時，R1先發送了一個ARP廣播數據包，請求R3的mac地址，但是由于R1是12.1.1.0網段，而R3是13.1.1.0網段，R1和R3之間是跨網段訪問的，也就是說R1的ARP請求會被R2攔截到，然后R2會封裝自己的mac地址為目的地址發送一個ARP回應數據報給R1（善意的欺騙），然后R2就會代替R1去訪問R3。 整個過程R1以為自己訪問的是R3，實際上真正去訪問R3的是R2，R1卻并不知道這個代理過程，這就是所謂的ARP代理，通常用于跨網段訪問。 注意：如果R2關閉了arp的代理功能，那么R1再訪問R3的時候，R2并不會把自己的mac地址給R1，那么R1和R3之間就無法通信。 默認情況下，思科的設備是開啟了arp代理功能，也就是說，R2會作為中間代理實現R1和R3之間跨網段通信。 代理ARP的使用場景為：1. 沒有路由功能的主機，2. 有路由功能，目的地指向本地出口。 代理ARP是 ARP協議 的一個變種。 對于沒有配置缺省 網關 的計算機要和其他網絡中的計算機實現通信，網關收到源計算機的 ARP 請求會使用自己的 MAC 地址與目標計算機的 IP地址對源計算機進行應答。 代理ARP就是將一個 主機 作為對另一個主機ARP進行應答。 它能使得在不影響 路由表 的情況下添加一個新的Router，使得 子網 對該 主機 來說變得更透明化。 同時也會帶來巨大的風險，除了ARP欺騙，和某個 網段 內的ARP增加，最重要的就是無法對 網絡拓撲 進行網絡概括。 代理ARP的使用一般是使用在沒有配置 默認網關 和路由策略的網絡上的
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