arp协议的常用功能

ARP（Address Resolution Protocol）协议是用来将IP地址转化为MAC（Media Access Control）地址的一种协议。在计算机网络中，当我们想要发送数据包时，需要知道目标设备的MAC地址，而ARP协议就是负责将目标IP地址解析为对应的MAC地址。在本文中，我们将从多个角度分析ARP协议的常用功能。

1. 建立IP地址和MAC地址映射

ARP协议的最基本的功能就是建立IP地址和MAC地址之间的映射关系。当主机A要向主机B发送数据时，主机A需要知道主机B的MAC地址，在ARP缓存中查找IP地址和MAC地址的对应关系，如果没有缓存，则发送一个ARP请求包，请求目标主机回应其MAC地址。请求包中包含的信息为：发送方MAC地址、发送方IP地址、目标MAC地址（未知）和目标IP地址。

当目标主机接收到ARP请求后，会回复一个ARP响应包，该响应包包含自身的IP地址和MAC地址。此时，主机A将目标主机B的IP地址和MAC地址关联起来，并将这个映射关系存储在本地ARP缓存中，以备下次使用。

2. 更新ARP缓存

ARP缓存是存储IP和MAC地址映射关系的本地缓存。ARP缓存的更新策略有两种：

（1）静态ARP缓存：在某些情况下，网络管理员可能会手动添加一些静态ARP缓存，以确保某些主机之间的通信效率。静态ARP缓存是不会自动过期的，必须手动更新和删除。

（2）动态ARP缓存：ARP缓存中的大多数项都是动态生成的，这些项会随着时间的推移而逐渐过期。当ARP缓存中的项过期时，主机在向目标主机发送数据前需要重新生成需要的IP地址和MAC地址映射关系。在ARP缓存中更新一条记录时，需要将IP地址和MAC地址关系中的时间戳刷新，使其保持最新状态。

3. 防止ARP欺骗

ARP欺骗是一种恶意攻击方式，攻击者会伪造ARP响应包，以欺骗主机将攻击者的MAC地址当做目标主机的MAC地址。这样，攻击者就可以窃取通信数据或伪造通信数据。ARP欺骗是一种存在危险的攻击方式，因此网络安全管理人员需要采取措施来防止该攻击。

一种有效的防范ARP欺骗的方法是使用静态ARP缓存。在网络管理员手动添加静态ARP缓存时，主机仅对预先定义的MAC地址做响应，并且会在控制响应之前检查其缓存中的ARP条目。通过使用静态ARP缓存，管理员可以指定网络中的设备之间的映射关系，从而减少ARP欺骗的风险。