Hardware type（硬件类型）[2字节]：表示硬件（二层）地址类型，通常是以太网的地址类型。
Protocol type（协议类型）[2]： 表示协议地址类型，通常是IPv4。
Hardware size（硬件地址长度）[1]：指示硬件mac地址的长度，对于以太网取值是6个字节。
Protocol size（协议地址长度）[1]：指示协议地址的长度，对于IPv4是4个字节。
Opcode（操作）[2]： 指示ARP请求request或应答reply。
Sender mac address（发送者mac地址）[6]： 发送ARP请求或应答的设备的MAC地址。
Sender ip address（发送者ip地址）[4]： 发送ARP请求或应答的设备的IP地址。
Target mac address（目标mac地址）[6]： 用于ARP请求中的虚拟字段，因为ARP请求时目标设备的MAC地址是未知的。
Target ip address（目标ip地址）[4]： 目标设备的IP地址。

ARP 应答过程：

1.R1广播寻找对端

假设192.168.1.100/24第一次向192.168.1.101/24发送数据包时，R1构造要发送的数据包，知道：源MAC：R1 E0/0接口MAC；源IP：R1 E0/0接口IP地址192.168.1.100；目的IP：R2 E0/1接口IP地址192.168.1.101 ，但目的MAC未知，于是R1在R2正式通信前，R1需要发一个ARP的request报文请求R2的mac地址，由于不知道192.168.1.101究竟是哪台设备，所以会向同网段内/同一广播域所有设备发出询问（广播）。

类比一下：公司老总开庆祝会，大屏幕随机抽取员工送冰箱，抽到的人包邮送到家，这时小彭被抽中了，老总认识小彭吗？不认识，所以他就广播询问大家，哪个是小彭？

好，收到小彭答复后，小彭附上自己的家庭住址，老总在发件人上填上自己名字和发货地点，再填上小彭的名字和家庭住址后才能发货是吧。

但不同的是，第一次报文里的目的mac不可或缺，所以用FFFF.FFFF.FFFF代替。

在三层IP地址中，广播地址是IP地址里的最后一个地址，故同理，二层广播mac地址就是FFFF.FFFF.FFFF（MAC地址的取值空间是48bit，换成十六进制数表示就是12位）

2.对端单播回发

R2收到R1ARP的request报文后学习到R1的mac地址、IP地址，再将自己的mac地址、IP地址填入ARP的reply报文中发回。

以下是ARP抓包报文情况：（ARP请求包和应答包）

ARP缓存表：

R1收到R2的ARP应答包，记录R2包中的源mac地址、源IP地址（R2的mac、IP地址），存入自己的缓存表里，到了下次R1和R2再次通信时，就可以通过查找缓存找到R2的IP对应的mac地址，不再需要发送ARP请求，从而减少网络流量和提高通信速度。

ARP缓存表通常是设备上的一个表格，其中列出了局域网中已知的IP地址与对应的MAC地址。该表具有一定的生存期，一段时间没有通信活动后，老化计时器到期，主机系统探测几次都没应答，表中的条目就会因过期并被删除（动态表）。（如若主机设备重启，ARP表也会立刻消失）。在某些情况下，设备也可以手动清除ARP缓存表，以便重新获取最新的MAC地址信息。

一般来说，不同操作系统的老化计时器互不相同：Windows10分钟；华为华三20分钟。但随着操作系统的不断更新和网络设备的改进，ARP老化计时器的默认值也可能被调整为更短的时间，如2分钟，具体了解建议查阅该设备型号的文档或手册。此外管理员也可以对设备进行自定义配置，修改缓存表老化时间。

ARP代理：

即路由器或三层交换机的接口代替主机（接收方）给ARP请求者发送ARP应答包

代理过程：（静态路由为例）

直连网络路由器发送数据包前，首先会对目的IP地址进行ARP解析。

1.当静态路由配置成出接口时，路由器会认为目的网络是直连网络，连接在某个接口下。如R1配置一条ip route 25.1.1.0 255.255.255.0 e0/2，即在R1的路由表中会出现如下路由

R1出接口静态路由的show ip route

即代表R1拥有25.1.1.0/24的条目，并且R1认为25.1.1.0/24网络是直连网络，因此当R1发送数据包时，ARP报文直接请求IP是25.1.1.5的MAC地址。R2收到后，发现25.1.1.5并不在本地，但是自己本地有25.1.1.0/24的路由条目，因此R2这台路由器会响应ARP请求（这个过程就称之为ARP代理）。此过程结束后，可以发现R1的ARP表项中IP与MAC并不是真实映射。同时，当25.1.1.0/24有多个目的IP时，这些IP都将出现在ARP表项中，且对应的MAC地址均为R2的F0/0接口。

2.当静态路由配置成下一跳IP地址的时候，类似于网络，只要将该路由对应的数据包发送给下一跳IP地址即可。如R1配置一条ip route 26.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2，在R1的路由表中会出现如下路由：

下一跳IP地址静态路由的show ip route

如R1收到一个数据包ping 26.1.1.6且静态路由配置为下一跳IP地址的时候，路由器会认为，要去往26.1.1.0/24网络，只要将数据包发往12.1.1.2即可，因此当R1有去往12.1.1.0/24网络的数据包时，ARP报文请求12.1.1.2的MAC地址。R2收到后发现是本地的IP地址因此对其进行ARP响应。此时R3上12.1.1.2的ARP条目是真实映射，并且无论26.1.1.0/24内有多少IP地址，R1要去往该网络只需要这一个ARP条目。

故：配置静态路由以下一跳更好

应用场景：

1.同一网段不同广播域（用的比较少）

需要互通的主机（接收方）没有没有配置网关，并且这两台主机（发送方和接收方）处于同一网段，但在不同的物理网络里

同一广播域：连接到同一个交换机（或多台交换机直连）
同一网段：具有相同的网络前缀。
同一广播域：意味着设备可以通过广播消息相互通信；同一网段：意味着设备的IP地址处于同一个IP地址范围内，使它们可以直接通信而不需要通过路由器。
同一个网段的设备通常也属于同一个广播域，而一个网段可能包含多个广播域（通过使用VLAN等技术）。网段用于将IP地址划分为逻辑组，而广播域用于决定设备之间广播消息的传播范围。

2.vlan内的ARP代理（用的更少）

需要互通的主机处于相同vlan，但又是同一网段（不同子网），如：

跨楼层或跨建筑的网络：当一个VLAN覆盖了多个楼层或建筑时，每个楼层或建筑可能有自己的子网，但它们都位于同一个VLAN中，以便实现直接通信。
虚拟局域网扩展（VLAN Extension）：有时候为了实现特定的网络要求，需要将多个不同的子网划分到同一个VLAN中。

3.vlan内的ARP代理（更更离谱）

需要互通的主机处于同一网段，但vlan不同，基本不会出现

免费VRP

不知道大家配置时，有没有遇到过“error：主机IP地址冲突”，就是免费ARP造成的。

原理：当一台主机刚配置好一个IP后，他会广播全网发送一个，目的mac地址全0、目的IP是自己的请求包，如果有设备回应，便证明IP地址冲突。

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ARP解析_arp报文

ARP载荷报文结构：