ARP协议

上一章节主要阐述了IP协议内容及在进行数据交换中所起到的作用。本章内容是对其内容的补充，仅是靠IP是无法完成数据包在互联网中的准确、高效、便捷传输的。本章就讲述了DNS、ARP、ICMP、DHCP、NAT等相关技术。当然，互联网技术是相当复杂的，即便有了这些补充，也仅是在原理上晓得多了些。

对于从事FPGA的人来说，ARP是需要掌握的知识内容，我将从ARP是什么，为啥需要ARP，如何应用ARP这三个方面来进行阐述。

首先，ARP是什么？

ARP（Address Resolution Protocol）是地址解析协议，是根据IP地址获取物理地址的一个网络层协议。以目标IP地址为线索，用来定位下一个应该接收数据包的网络设备对应的MAC地址。

其次，为什么需要ARP

完成数据的收发不仅需要网络层的IP地址，还需要数据链路层的MAC地址，一个实现网络中的数据传输，一个实现具体链路上的数据迁移，二者必不可少。为什么？如果只有MAC地址，数据包只能在本网段内溜达，由于路由器的限制，其他网段是别想去了。如果没有改限制，那就需要以广播的形式寻址目的主机，那将是非常耗费流量的。如果只有IP地址，那么可以理解为没有数据链路层，

最后，实现机制是什么？

ARP是借助ARP请求与ARP响应两种类型的包确定MAC地址的，如下图。

总的来说，就是从一个IP地址发出ARP请求包以了解其MAC地址，目标地址将自己的MAC地址填入其中的ARP响应包返回到IP地址，如下图是ARP格式包。

另外，还有RARP（Reverse Address Resolution Protocol），这是将ARP反过来，从MAC地址定位IP地址的一种协议。

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