ARP协议：地址解析原理与动态映射机制

第四章详细探讨了地址解析在互联网中的核心作用，即如何在IP地址和物理地址之间建立和维护映射关系。ARP (Address Resolution Protocol) 是这一过程的关键协议，它负责从IP地址到物理地址的转换，确保数据包能够准确无误地发送到对应的硬件地址。当一台主机的ARP缓存中没有目标主机的IP到物理地址的映射时，它会发送一个广播ARP请求，询问该IP地址对应的物理地址。 ARP请求的步骤如下： 1. 发起请求：主机如果找不到目标IP的对应物理地址，会向网络发送一个广播形式的ARP请求，请求中包含发送者的IP地址和目标IP地址。 2. 接收和响应：网络上的其他主机收到这个广播后，会检查请求中的目标IP是否与自身匹配。如果匹配，主机将发送者的物理地址加入自己的ARP缓存，并回应一个包含目标IP和自身物理地址的信息。 3. 更新缓存：发送者接收到应答后，将其物理地址添加到自己的ARP高速缓存中，以便后续的数据传输可以直接使用，而无需每次都发送ARP请求。 另一种协议RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 则用于从物理地址到IP地址的映射，当一台机器的硬件地址发生变化但IP地址未变时，可以通过RARP请求获取新的IP配置。 动态地址解析是通过TCP/IP协议实现的，它解决了静态映射方法的局限性，如人工维护地址表的不便和无法适应网络环境的变化。静态映射依赖于预先设置的地址映射表，而动态映射则在网络运行过程中动态地获取和更新地址信息，提高了网络的灵活性和效率。 第4章详细介绍了ARP协议的原理、报文格式、封装方法，以及代理ARP（Proxy ARP）的概念，后者是一种特殊场景下的解决方案，当主路由器代理了子网内的ARP请求时，能够帮助解决某些设备无法直接广播的情况。地址解析是互联网通信的基础机制，对于理解网络通信的底层工作原理至关重要。