ARP协议解析：分组格式与高速缓存机制

"ARP的分组格式-高校正版授权endnote x9下载、安装及使用详细教程" ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是TCP/IP协议栈中的一个重要组件，主要用于在局域网环境下将IP地址转换为物理硬件地址，如以太网的MAC地址。在ARP高速缓存中，主机存储了最近的IP到硬件地址的映射，以提高网络通信效率。每个条目通常有20分钟的生存时间，自创建后开始计算。 检查ARP高速缓存的命令是`arp(8)`，加上参数`-a`可显示所有内容。在示例中，我们看到了两个示例条目，分别对应于两个不同的IP地址和它们相应的MAC地址，MAC地址用6个十六进制数表示，中间用冒号隔开。 在以太网上，ARP请求和响应的分组结构如图4-3所示。分组包含以下几个关键字段： 1. **以太网首部**：包含源和目的的以太网地址。全1的地址被视为广播地址，所有接口都会接收这种帧。 2. **帧类型字段**：对于ARP请求或响应，值为0x0806。 3. **硬件类型和协议类型字段**：硬件类型字段标识硬件地址类型，如以太网地址，其值为1；协议类型字段标识要映射的协议地址类型，如IP地址，其值为0x0800，与IP数据报的以太网类型字段相同。 4. **硬件地址长度和协议地址长度**：分别表示硬件地址和协议地址的字节长度，对于以太网上的IP ARP，它们分别是6和4。 5. **操作字段**：定义了四种操作类型，请求（值为1），响应（值为2），RARP请求（值为3）和RARP响应（值为4）。 6. **发送端和目的端的地址**：包含发送方和接收方的硬件地址和IP地址，这提供了ARP查询和响应所需的信息。 TCP/IP协议族是一个开放标准，允许不同操作系统和硬件的计算机互相通信。它分为链路层、网络层、运输层和应用层四层。链路层处理物理接口，网络层负责分组路由，运输层提供端到端的通信（如TCP和UDP），而应用层则包含各种高层协议，如HTTP、FTP等，直接与用户交互。ARP作为网络层的一部分，确保IP地址能正确地映射到硬件地址，从而实现数据包的正确转发。