ARP协议是一个全面的动态地址解析协议，用于匹配IP地址与下面的数据链路层地址。这个协议最初为以太网开发，现在扩展至允许IP在多种多样的二层技术上使用。
注意我们描述的ARP方法用于解析IPv4的单播地址。IPv4的组播地址或是IPv6的地址会使用不同的解析方法。
ARP地址规范和一般操作
当IP网络中的源设备要发送一个IP数据报时，ARP事务就开始了。首先，确定目的设备是在本地网上还是远程网上。如果是本地网上，ARP会立即向目的设备发送数据报；如果在远程网上，则将数据包发送至物理网络的路由器上进行转发。不管是哪种方式，ARP首先都要确定报文在本地网上的直接目的设备IP地址。数据报打包好后，发送至ARP软件进行地址解析。
ARP的基本操作是在本地网上传输请求/响应消息。由需要发送IP数据报的源设备发送一个包含目的设备信息的广播，然后目的设备向源设备回复一个单播消息，告诉源设备它的硬件地址。
ARP报文类型和地址名称
在整个传输过程中，需要注意的是ARP的请求/响应报文，一个从源设备发向目的设备，一个从目的设备发向源设备。对于每个ARP报文来说，发送方和目标方的身份在各个报文中是不同的：
Ø 请求：对于最初的请求，发送方是源设备，即要发送IP数据报的设备，而目标方为目的设备。
Ø 响应：对于请求的回复，发送方是目的设备，而源设备成为了目标方。
任何报文中的这两方都涉及到两个地址：二层地址（如以太网地址）和三层地址（通常为IP地址），因此各个报文中都包含了四个地址：
Ø 发送方硬件地址：ARP报文中发送方的二层地址
Ø 发送方协议地址：ARP报文中发送方的三层地址
Ø 目标方硬件地址：ARP报文中目标方的二层地址
Ø 目标方协议地址：ARP报文中目标方的三层地址
这些地址在ARP报文格式中都有一个固定的位置。
ARP一般操作
1.源设备检查缓存：源设备会首先检查其缓存表来确定是否有目的设备的解析地址。如果有，则直接跳到最后一步。
2.源设备生成一个ARP请求报文：源设备生成ARP请求报文。将数据链路层的地址作为发送方的硬件地址，IP地址作为发送方的协议地址，并在报文中填入目的设备的IP地址作为目标方协议地址。
3.源地址在本地网上广播ARP请求报文。
4.本地设备处理ARP请求报文：本地网上的各个设备都会收到这个报文，然后各个设备会查看是否与目标方协议地址相匹配，不匹配的设备会丢弃报文并不再采取其它行动。
5.目的设备生成ARP响应报文：IP地址与报文的目标方协议地址相匹配的设备会生成一个ARP响应报文。目的设备会利用ARP请求报文中的发送方硬件地址和发送方协议地址字段，将它们分别作为响应报文中的目标方硬件地址和目标方协议地址，然后将其自身的二层地址填入发送方硬件地址字段，IP地址填入发送方协议地址字段。
6.目的设备更新ARP缓存：如果源设备现在要向目的设备发送一个IP数据报，目的设备很有可能需要向源设备发送一个响应。所以目的设备也会在其ARP缓存表中增加一个条目来记录发送ARP请求的源设备的硬件地址和IP地址。
7.目的设备发送ARP响应报文：目的设备开始发送ARP响应报文，但响应报文是以单播形式发送至源设备的。
8.源设备处理ARP响应报文：源设备处理目的设备发送的响应报文，它会将发送方的硬件地址作为目的设备的二层地址储存起来，用于发送其IP数据报。
9.源设备更新ARP缓存：源设备利用发送方协议和发送方硬件地址来更新其ARP缓存表，以在未来向该设备发送消息时使用。
本文转自广州虹科“虹科汽车电子”微信公众号
