arp协议子函数的调用顺序

ARP 协议子函数的调用顺序

ARP（Address Resolution Protocol）是一个解决链路层与网络层地址转换的协议。当一个主机需要向另一个主机发送数据时，需要知道目标主机的 MAC 地址，而目标主机的 IP 地址是由网络层使用的。ARP 协议就是用来根据目标主机的 IP 地址获取其 MAC 地址的。在执行 ARP 协议的过程中，多个子函数会被调用，这篇文章将从多个角度分析 ARP 协议子函数的调用顺序。

1. ARP 协议子函数的基本流程

ARP 协议的基本流程如下：

1. 发送主机向本地网络广播 ARP 请求报文，请求 MAC 地址；

2. 本地网络上所有主机都收到 ARP 请求报文；

3. 目标主机收到 ARP 请求后，向发送主机回传 ARP 响应报文；

4. 发送主机根据 ARP 响应报文中的 MAC 地址，更新自己的 ARP 缓存表。

在上述流程中，多个子函数被调用：ARP 发送函数、ARP 接收函数、ARP 响应函数等。

2. ARP 发送函数与 ARP 接收函数的调用顺序

ARP 发送函数和 ARP 接收函数是 ARP 协议的核心操作，其调用顺序如下：

1. 发送主机调用 ARP 发送函数，构造并发送 ARP 请求报文；

2. 接收主机收到 ARP 请求报文后，调用 ARP 接收函数进行解析和处理；

3. 目标主机调用 ARP 响应函数，构造并发送 ARP 响应报文；

4. 发送主机收到 ARP 响应报文后，根据其中的 MAC 地址更新 ARP 缓存表，然后开始向目标主机发送数据报文。

3. ARP 请求报文与 ARP 响应报文的结构及处理方式

ARP 请求报文和 ARP 响应报文的结构基本相同，但其中的操作码（即类型字段）不同：ARP 请求报文中操作码为 1，而 ARP 响应报文中操作码为 2。处理 ARP 请求报文和 ARP 响应报文的方式也不同：

1. ARP 发送函数调用 ARP 请求处理函数处理 ARP 请求报文；

2. ARP 接收函数调用 ARP 响应处理函数处理 ARP 响应报文。

4. ARP 缓存表的更新机制

ARP 缓存表用于记录最近访问的 IP 地址与 MAC 地址之间的映射关系。当发送主机需要向目标主机发送数据时，首先会检查 ARP 缓存表中是否有目标主机的 MAC 地址。如果没有，则发送 ARP 请求报文获得该地址，并同时更新 ARP 缓存表。如果有，则直接使用缓存表中的地址。缓存表的更新机制如下：

1. 如果 ARP 请求报文的源 IP 地址在缓存表中存在，则只更新其 MAC 地址；

2. 如果 ARP 请求报文的源 IP 地址在缓存表中不存在，则插入该地址与 MAC 地址的映射关系。

5. ARP 协议的优化

为了提高网络性能，ARP 协议在实现过程中还可以进行一些优化：

1. 使用静态 ARP 缓存表，提高查询速度；

2. 使用 Proxy ARP，将 ARP 请求报文代理到目标主机下的网关；

3. 使用 ARP 缓存欺骗技术，欺骗目标主机将其 MAC 地址记录在攻击者的 ARP 缓存表中。

综上所述，ARP 协议子函数的调用顺序是：发送主机调用 ARP 发送函数，构造并发送 ARP 请求报文；接收主机收到 ARP 请求报文后，调用 ARP 接收函数进行解析和处理；目标主机调用 ARP 响应函数，构造并发送 ARP 响应报文；发送主机根据 ARP 响应报文中的 MAC 地址，更新自己的 ARP 缓存表，并开始向目标主机发送数据报文。ARP 协议的优化还可以提高其性能和安全性。