ARP协议在同网段和不同网段的工作原理

ARP

参考https://blog.csdn.net/xiaobai729/article/details/122501029

ARP(AddressResolution Protocol )地址解析协议,工作在数据链路层,他将网络层地址映射到物理层地址(已知IP地址,查MAC地址)

  • ARP缓存表
    • IP地址到MAC地址的映射表
    • 通常有过期时间
      • arp缓存表里的数据会自动更新,过几分钟后会删除,重新学习
    • 只要是配置了IP地址的设备都有arp缓存表:电脑、手机、路由器、三层交换机
原理(同网段)

host1查找自身缓存表(没有查到) --> 发送arp请求 --> 交换机对该广播帧进行泛洪操作并学习 --> host2查询到是询问自己,先学习再回复 --> 交换机转发单播帧并学习 --> host1收到回复后学习

ARP请求 :帧封装的目的IP是12个F -- 广播

交换机收到后会直接对该帧进行泛洪(广播)操作,并且学习该IP的MAC地址以及端口号到交换机自己的MAC缓存表

所有主机都接受到该ARP Request报文后,都会检查该帧的目的IP地址与自身的IP地址是否匹配,不匹配就直接丢弃,Host2发现与自己IP地址匹配,就会先把发送端的IP与MAC地址信息记录到自己的ARP缓存表之中,然后Host2就会发送ARP Reply报文

ARP响应 :对应的某台电脑回应请求ARP请求包 -- 单播

交换机收到单播数据帧以后,会对该帧进行转发操作,并且学习Host2的MAC地址和端口号到自己的MAC缓存表

Host1收到Host2的ARP Reply报文后会检查目的IP与自己IP地址字段是否相同,如果匹配就将回应报文的源IP地址与MAC地址学习到自己的ARP缓存表之中,然后就可以传输信息进行通信

host1有了host2的MAC地址后,将MAC地址封装到目的MAC地址,然后传输信息

在不同网段的原理
  1. host1在封装数据时发现自身没有host2的MAC地址,于是查询ARP,ARP缓存也没有该IP的MAC地址信息,而且通过子网掩码计算不是本网段,跨网段就需要找网关,查询ARP表内没有网关的MAC地址
  2. host1把要发送的数据放入缓存,发送ARP请求网关的MAC
  3. 交换机收到请求之后学习源MAC和端口并进行泛洪操作
  4. 路由器(网关)收到广播数据后,学习host1的MAC信息,发现请求的目的IP正是自己,回复一个ARP响应
  5. 交换机收到响应后学习网关的MAC和端口,转发
  6. host1收到响应后,将缓存的数据拿出,目的IP为host2的IP,目的MAC为网关MAC,发送
  7. 路由器(网关)收到这个数据包后发现IP不是自己,于是查询路由表,找通向另一个网段的地址,准备从对应的网关发送,查询MAC表,如果有就转发,没有就发送ARP请求询问host2的地址
  8. 交换机收到ARP请求之后学习MAC和端口并泛洪
  9. host2收到之后学习并响应
  10. 交换机收到响应后学习并转发
  11. 路由器(网关)收到后封装目的IP以及目的MAC,源IP为host1源MAC为路由器的出口MAC地址发送
  12. 交换机查询并转发
  13. host2收到解封装,回复给网关

同网段通过MAC地址进行通信,跨网段通过IP地址进行通信

路由器隔绝广播域,交换机隔绝冲突域

源IP地址和目的IP地址是始终不变的

  • ARP攻击
    • 攻击者向目标主机发送虚假的ARP响应,伪造IP和MAC地址之间的映射关系,主机会将数据包发送到错误的目标地址
    • 破解 -- 静态绑定正确网关的MAC地址 arp -s <ip> <mac>
相关推荐
其实防守也摸鱼6 小时前
CTF密码学综合教学指南--第五章
开发语言·网络·笔记·python·安全·网络安全·密码学
S1998_1997111609•X7 小时前
论mysql国盾shell-sfa犯罪行为集团下的分项工程及反向注入原理尐深度纳米算法下的鐌檵鄐鉎行为
网络·数据库·网络协议·百度·开闭原则
AI精钢8 小时前
AI Agent 从上线到删库跑路始末
网络·人工智能·云原生·aigc
笨笨饿9 小时前
69_如何给自己手搓一个串口
linux·c语言·网络·单片机·嵌入式硬件·算法·个人开发
geneculture10 小时前
《智能通信速分多次传输技术(VDMT)》专利文件的全文汉英双语对照版本
服务器·网络·人工智能·融智学的重要应用·哲学与科学统一性·融智时代(杂志)·人机间性
xrui5811 小时前
2026实战:深度解析 Gemini 3.1 镜像站函数调用在自动化运维工单中的应用
linux·服务器·网络
Python私教11 小时前
GenericAgent记忆系统深度解析:四层架构如何让AI拥有永不遗忘的大脑
网络·人工智能·架构
时空系12 小时前
第9篇:成员功能——为结构体添加能力 Rust中文编程
开发语言·网络·rust
@encryption12 小时前
VLAN --- 深度学习
网络
@insist12313 小时前
信息安全工程师-虚拟专用网络核心技术与软考考点全解析
网络·软考·信息安全工程师·软件水平考试