计算机网络-链路层(3)地址解析协议(ARP协议)

32位IP地址:
(1)接口的网络层地址
(2)位于网络层,用于标识数据报,依赖于结点连接到哪个子网
(3)支持分组转发
48位MAC地址,一般写作1A-2F-BB-76-09-AD(16进制表示)
(1)位于链路层,用于标识帧,可以从一个LAN移到另一个LAN,又称LAN地址、物理地址、以太网地址
(2)用于局域网内标识一个帧从哪个接口发出,到达哪个物理相连的其他接口
(3)固化在网卡的ROM中,有时也可以软件设置。
(4)MAC地址由IEEE统一管理与分配,网卡生产商购买MAC地址空间(前24比特)
 
ARP表: LAN中的每个IP结点(主机、路由器)维护一个表,存储某些LAN结点的IP/MAC地址映射关系 < IP地址; MAC地址; TTL>
TTL (Time To Live):经过这个时间以后该映射关系会被遗弃(典型值为20min)
ARP是“即插即用”协议:结点自主创建ARP表,无需干预
有时某发送适配器的确要让局域网上所有其他适配器来接收并处理它打算发送的帧,可以在该帧的目的地址字段中插入一个特殊的MAC广播地址——48个连续的1。
 
A想要给同一局域网内的B发送数据报,若B的MAC地址不在A的ARP表中
(1)A广播ARP查询分组,其中包含B的IP地址,目的MAC地址 = FF-FFFF-FF-FF-FF
(2)LAN中所有结点都会接收ARP查询
(3)B接收ARP查询分组,IP地址匹配成功,利用单播帧向A应答B的MAC地址
(4)A在其ARP表中,缓存B的IP-MAC地址对,直至超时,超时后,再次刷新
A通过路由器R向B发送数据报,若A知道B的IP地址、知道第一跳路由器R左接口IP地址(默认网关)和MAC地址
(1)A构造IP数据报,其中源IP地址是A的IP地址,目的IP地址是B的IP地址。
(2)A构造链路层帧,其中源MAC地址是A的MAC地址,目的MAC地址是 R左接口的MAC地址,封装A到B的IP数据报。
(3)帧从A发送至R,R接收帧,提取IP数据报,传递给上层IP协议
(4)R转发IP数据报, 源和目的IP地址不变
(5)R创建链路层帧,其中源MAC地址是R(右)接口的MAC地址,目的MAC地址是B的MAC地址,封装A到B的IP数据报。

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