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ARP协议揭密

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1 ARP协议概述　IP数据包常通过以太网发送 。以太网设备并不识别32位IP地址：它们是以48位以太网地址传输以太网数据包的 。因此，IP驱动器必须把IP目的地址转换成以太网网目的地址 。在这两种地址之间存在着某种静态的或算法的映射，经常需要查看一张表 。地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)就是用来确定这些映象的协议 。

ARP工作时，送出一个含有所希望的IP地址的以太网广播数据包 。目的地主机，或另一个代表该主机的系统，以一个含有IP和以太网地址对的数据包作为应答 。发送者将这个地址对高速缓存起来，以节约不必要的ARP通信 。

假如有一个不被信任的节点对本地网络具有写访问许可权，那么也会有某种风险 。这样一台机器可以发布虚假的ARP报文并将所有通信都转向它自己，然后它就可以扮演某些机器，或者顺便对数据流进行简单的修改 。ARP机制经常是自动起作用的 。在非凡安全的网络上，ARP映射可以用固件，并且具有自动抑制协议达到防止干扰的目的 。
　
图1 以太网上的ARP报文格式

图1是一个用作IP到以太网地址转换的ARP报文的例子 。在图中每一行为32位，也就是4个八位组表示，在以后的图中，我们也将遵循这一方式 。

硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1 。协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0806（16进制） 。硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用 。操作字段用来表示这个报文的目的，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP响应为4 。

当发出ARP请求时，发送方填好发送方首部和发送方IP地址，还要填写目标IP地址 。当目标机器收到这个ARP广播包时，就会在响应报文中填上自己的48位主机地址 。

2 ARP使用举例

我们先看一下Linux下的arp命令(假如开始arp表中的内容为空的话,需要先对某台主机进行一个连接,例如ping一下目标主机来产生一个arp项)：

d2server:/home/kerberos# arp
Address　HWtype　HWaddress Flags MaskIface
211.161.17.254ether00:04:9A:AD:1C:0A　C eth0
Address：主机的IP地址
Hwtype：主机的硬件类型
Hwaddress：主机的硬件地址
Flags Mask：记录标志，"C"表示arp高速缓存中的条目，"M"表示静态的arp条目 。

用"arp --a"命令可以显示主机地址与IP地址的对应表，也就是机器中所保存的arp缓存信息 。这个高速缓存存放了最近Internet地址到硬件地址之间的映射记录 。高速缓存中每一项的生存时间一般为20分钟，起始时间从被创建时开始算起 。

d2server:/home/kerberos# arp -a
(211.161.17.254) at 00:04:9A:AD:1C:0A [ether] on eth0
可以看到在缓存中有一条211.161.17.254相对应的arp缓存条目 。
d2server:/home/kerberos# telnet 211.161.17.21
Trying 211.161.17.21...
Connected to 211.161.17.21.
Escape character is "^]".
^].
telnet>quit
connetion closed.

在执行上面一条telnet命令的同时，用tcpdump进行监听：

d2server:/home/kerberos# tcpdump -e dst host 211.161.17.21
tcpdump: listening on eth0

我们将会听到很多包，我们取与我们arp协议相关的2个包：

1　0.0 00:D0:F8:0A:FB:83 FF:FF:FF:FF:FF:FF　arp　60
who has 211.161.17.21 tell d2server
2　0.002344(0.0021) 00:E0:3C:43:0D:24 00:D0:F8:0A:FB:83　arp　60
arp reply 211.161.17.21 is at 00:E0:3C:43:0D:24

在第1行中，源端主机（d2server）的硬件地址是00:D0:F8:0A:FB:83 。目的端主机的硬件地址是FF:FF:FF:FF:FF:FF，这是一个以太网广播地址 。电缆上的每个以太网接口都要接收这个数据帧并对它进行处理 。

第1行中紧接着的一个输出字段是arp，表明帧类型字段的值是0x0806，说明此数据帧是一个ARP请求或回答 。

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