1、当源主机和目的主机位于同一个网络中时，ARP协议解析的结果将提供什么样的（什么设备）物理地址？ 2、当目的主机位于远程网段时，ARP协议解析的结果将提供什么样的（什么设备）物理地址? 3、当ARP/RARP报文封装在以太网帧中进行发送时，为什么要添加PAD字段？(P81)

时间: 2023-05-11 19:05:58 浏览: 119

使用ARP协议获取局域网内活动主机的物理地址

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在计算机网络中，ARP（Address Resolution Protocol）协议是TCP/IP协议栈中的一个重要组成部分，它的主要功能是在局域网（LAN）环境中将IP地址解析为物理地址（MAC地址）。当发送数据时，源主机需要知道目标主机的物理地址，因为局域网内的通信是基于MAC地址的，而网络层的IP数据报文只知道目标主机的IP地址。 ARP协议解决了这一问题，通过广播方式在局域网中查找对应IP的物理地址。本文将深入探讨如何使用C++编程实现一个简单的ARP协议来获取局域网内活动主机的物理地址。我们需要理解ARP的工作原理： 1. **ARP请求与响应**：当主机A想要发送数据给主机B时，如果A的ARP缓存中没有B的MAC地址，它会发送一个ARP请求到局域网的所有设备。这个请求包含A的IP和MAC地址，以及B的IP地址。所有收到请求的设备都会检查是否匹配自己的IP，匹配的设备（即B）会回应一个ARP响应，包含它的MAC地址。 2. **ARP缓存**：主机通常会维护一个ARP缓存表，存储最近获取的IP-MAC映射关系，以提高后续通信效率。当缓存中的条目过期或不再使用时，会被自动清除。 3. **ARP欺骗**：ARP协议的一个安全风险是ARP欺骗，攻击者可以伪造ARP响应，误导网络设备，导致数据包被错误地转发，从而实施中间人攻击。现在我们来讨论如何使用C++编写一个ARP探测程序： 1. **库的使用**：在C++中，没有内置的ARP库。因此，我们需要利用低级别的网络接口，如`socket` API，来实现ARP功能。通常会用到`<sys/socket.h>`、`<netinet/in.h>`和`<arpa/inet.h>`等头文件。 2. **创建RAW Socket**：为了发送和接收原始的ARP报文，我们需要创建一个RAW类型（SOCK_RAW）的套接字，这需要`SOCK_RAW`常量和`AF_INET`或`AF_PACKET`地址族。 3. **构建ARP请求**：根据RFC 826定义的ARP报文格式，我们需要构造包含请求类型、硬件地址类型、协议地址类型、硬件地址长度、协议地址长度、操作码（请求或响应）、源和目标的MAC和IP地址的数据结构。 4. **广播ARP请求**：通过`sendto`函数，我们将ARP请求发送到广播地址（255.255.255.255），并指定适当的网络接口（如eth0）。 5. **接收ARP响应**：使用`recvfrom`函数监听网络接口，等待ARP响应。解析接收到的数据包，提取出目标主机的MAC地址。 6. **处理结果**：一旦获取到响应，可以将其添加到本地的ARP缓存中，或者显示给用户。 7. **错误处理**：在编程过程中，要处理可能发生的各种错误，如创建套接字失败、发送或接收数据失败等。请注意，实际应用中，由于权限限制，可能需要以root用户运行这样的程序。此外，不同操作系统对ARP操作的支持程度也有所不同，例如，Windows系统可能需要使用WinPcap库来实现类似的功能。理解和实现ARP协议是理解网络通信基础的重要步骤。通过以上步骤，我们可以编写一个简单的C++程序，用于探测局域网内的活动主机，并获取其物理地址，这对于网络监控、故障排查等任务具有实用价值。

1、当源主机和目的主机位于同一个网络中时，ARP协议解析的结果将提供目的主机的物理地址。 2、当目的主机位于远程网段时，ARP协议解析的结果将提供默认网关的物理地址。 3、当ARP/RARP报文封装在以太网帧中进行发送时，添加PAD字段是为了保证以太网帧的最小长度，以便于在传输过程中能够正确地被接收方解析。

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