ARP原理

在我带过的班里，我都会让他们知道：在一个局域网内部，所有的设备通信，是需要MAC地址的。他们的通信是依靠MAC地址的。后来也给他们做过ARP欺骗的实验。事实证明，如果IP不变，而目标的MAC字段被我修改，数据是不能到达目标的。那么MAC地址和IP地址的关系又是怎么样的呢？
举个例子来说吧！

小张和小明两人不在同一个城市，有一天他们同时来到一家学校读书，他们之前并不认识，后来在学校的关系相处的很好。放暑假了，小张和小明互相留了家里的电话号码。小张约小明到时候去自己家玩儿。
看一下，小明最后是如何找到小张的家的。因为他们之前并不认识，而且居住在不同的城市，那么可以肯定，小明最初是不知道小张家的实际住址的。我们知道：现实生活中，我们要去一个人的家，必须得知道对方的家庭住址！那么小明是如何得知小张的家庭住址呢？
对！他有小张家的电话号码！他给小张打了个电话：“小张啊，我是小明，我想去你家玩儿，但是我不知道你家在哪里啊！”于是小张就告诉了小明自己的家庭住址。
这个过程在日常生活中是再熟悉不过的啦！！！
现在我们就和网络中的IP 地址和MAC地址来进行比较一下。
小张的家里的电话号码，是一串数字，它能不能标识小张家的位置呢？不能！
小张的家庭住址，是不是一个实际存在的物理位置呢？能不能标识小张家的位置呢？
我们能不能打一个电话就能到对方家里呢？——除非你在电话接通的时候，自己变成一串电信号，沿电话线传输过去。但是我们可以通过打这个号码来询问对方的实际住址。对吧！！通过对方的电话号码来找到对方实际的位置，然后就可以顺利的找到对方了。
而网络中的IP地址呢？是不是和电话号码很相像啊？因为它也是一个逻辑的地址。并不能标识一台主机真实的位置。
MAC地址呢？它是在网卡出厂时就烧录在网卡芯片上的，它是一个真实存在的，物理上的，它可以准确在一个局域网里标识出一台设备的位置。
我们打电话给对方，询问对方的实际住址这个过程其实就是网络中ARP的工作过程！在这个过程中，IP，MAC一个也不能少。如果电话号码给错了，你能联系到对方并问到一个准确的实际地址吗？如果电话是对的，但是对方不想让你来，给了你一个“假”地址，那么你能找到对方吗？答案都是否定的！！！
现在我们来看一下ARP的工作。
ARP——地址解析协议，工作在数据链路层。
当主机A要和主机B通信时，这时候假定A，B刚开机，或者ARP缓 存表是空的。既然谈到通信，那么一般来说，它们应该对数据完成一个封装和解封装的过程。其他的层次我们先不谈，只看数据链路层和网络层。在A这边，做为一 个数据的源，它在发送数据时，数据被封装到网络层，需要添加一个IP报头，里面有源和目标IP地址字段，源的IP和目标的IP都知道，那么是可以顺利的封 装的，但是封装好的包交给数据链路层，进行再一次封装时，问题发生了，因为在数据链路层，需要封装成帧，那么在帧的头部有源MAC和目标MAC字段，源MAC是它自己，当然知道，但是目标的MAC呢？没有！！！也就是说，没有实际的地址！！！那封装还能继续下去吗？那么通信难道要终止吗？
其实在封装之前，PC将会查看自己的ARP缓存表（我们可以通过手工查看start—run—cmd—arp-a）。如果缓存表中存在目标主机的MAC和IP信息，那么就可以顺利的成帧。如果没有的话，那么它将经历一次ARP的解析过程。它发出一个broadcast request（一个广播请求，请求对方的