arp报文格式详解

ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议是计算机网络中最基本的协议之一。它用于在同一物理网络的不同主机之间解析IP地址和物理地址之间的映射关系。ARP广泛应用于以太网（Ethernet）和Wi-Fi网络中。

本文将从以下方面详细分析ARP报文格式：ARP协议概述、ARP报文的作用、ARP报文格式以及ARP请求和响应报文的区别和特点。

一、ARP协议概述

ARP是一种简单的请求-响应协议，在计算机的网络层中使用。当一个主机想要发送数据到另一个主机时，它需要将IP地址转换为MAC地址。ARP就是为了解决这个问题而设计的，它通过请求-响应的方式来获取目的主机的MAC地址。

二、ARP报文的作用

ARP报文的主要作用是为了解析IP地址和物理地址之间的映射关系，对于捕获到的ARP报文来说，它包含了本地网络上其他主机的物理地址和IP地址，可以用于路由和转发。在一个典型的ARP请求和响应过程中，请求方需要提供他的IP地址和MAC地址，响应方则需要回应自己的IP地址和MAC地址。

三、ARP报文格式

ARP协议为了完成IP地址和MAC地址之间的映射，定义了下面的ARP报文格式，共28个字节：


其中各字段的含义如下：

- Hardware Type（硬件类型）：表示网络使用的硬件类型，以太网的类型为1。

- Protocol Type（协议类型）：表示上层协议所使用的类型，例如使用IP时，protocol type即为0x0800。

- Hardware Length（硬件地址长度）：表示硬件地址的长度，通常是6。

- Protocol Length（协议地址长度）：表示上层协议地址的长度，通常是4。

- Opcode（操作码）：表示ARP请求或者回应的类型。其中1代表ARP request，2代表ARP reply。

- Sender Hardware Address（发送端的MAC地址）：即ARP发送方的MAC地址。

- Sender Protocol Address（发送端的IP地址）：即ARP发送方的IP地址。

- Target Hardware Address（目标的MAC地址）：即ARP请求方所要获取的物理地址。

- Target Protocol Address（目标的IP地址）：即ARP请求方所要获取的IP地址。

四、ARP请求和响应报文的区别和特点

1. ARP请求报文：

ARP请求报文中，请求方需要提供他的IP地址和MAC地址，响应方需要回应自己的IP地址和MAC地址。具体特点如下：

- 源MAC地址改为源地址

- 目的MAC地址改为全0

- ARP请求不需要回应报文

2. ARP响应报文：

ARP响应报文对请求报文作出响应，具体特点如下：

- 源MAC地址为目标MAC地址

- 目的MAC地址为源MAC地址

- ARP响应需要回应报文

综上所述，ARP协议使用简单，但其在网络通讯中的作用却十分重要，它可以在网络层次中很好地解决IP地址到物理地址的映射关系问题。对于开发人员和网络管理员来说，理解和熟练掌握ARP协议和其报文格式，是他们使网络更可靠和高效的关键之一。