TCP/IP实现：ARP地址解析协议详解

"TCP-IP卷2-21_实现主要讨论了地址解析协议(ARP)的工作原理及其在N e t / 3中的实现，重点讲述了ARP如何将IP地址转换为48位的以太网硬件地址，并与路由表的关联。ARP通过高速缓存存储IP到硬件地址的映射，当需要发送IP数据时，首先查找缓存，如果找不到则广播ARP请求。N e t / 3中的ARP实现与路由表紧密相关，且例子中展示了bsdi主机上的ARP缓存结构。" 在TCP/IP协议栈中，ARP（Address Resolution Protocol）扮演着至关重要的角色，它负责将网络层的IP地址转换为数据链路层的物理地址，比如以太网的MAC地址。在第21章中，作者首先介绍了ARP的基本工作流程：当主机需要向其他主机发送IP数据报时，它会在ARP高速缓存中查找目的IP对应的MAC地址。如果找到，就直接将数据报封装到含有正确MAC地址的以太网帧中；若未找到，主机将通过广播ARP请求来询问目的主机的MAC地址，等待回应后才发送数据报。 ARP协议的实现通常与路由表紧密结合。在N e t / 3系统中，ARP的实现利用路由表来决定如何转发IP数据包。图21-1展示了一个示例，描绘了在bsdi主机上的ARP缓存结构，包括l l i n f o _ a r p结构的双向链表，该链表存储了每个已知硬件地址的一些基本信息。链表中的每个元素包含了与IP地址对应的硬件地址信息。 此外，图中还简要概述了几个关键结构，如I f n e t、i f a d d r和i n _ i f a d d r，这些都是与网络接口和地址相关的结构。尽管在图中省略了一些详细信息，但这些结构在描述ARP工作时起着核心作用，它们帮助跟踪和管理网络接口的配置和通信。 本章的后续部分将深入探讨这些细节，包括ARP请求和应答的生成、处理机制，以及如何更新和维护ARP高速缓存。此外，还会讨论ARP如何处理网络变化，如动态更新和老化机制，以确保网络通信的顺畅进行。通过ARP，网络设备能够有效地找到目标主机，从而完成IP数据报的传输，这对于TCP/IP网络的正常运行至关重要。