ARP地址解析详细流程

Posted 2021-05-07 吃豆人~

一、概述

1、ARP工作原理：根据IP找MAC

2、ARP解析分为两种情况：

• 目的IP与我在同一个网段，ARP直接请求目的IP的MAC地址

• 目的IP与我不在同一个网段，ARP请求自己网关的MAC地址

这篇文章详细分析了第2种情况，即目的IP与我不在同一个网段时，ARP请求的具体流程。

 

二、实验验证

1、实验拓扑

此实验拓扑使用GNS3模拟器搭建的，SW1上配置了2个SVI接口，192.168.10.254和192.168.20.254作为vlan 10、vlan 20 PC的网关。

2、实验步骤

（1）先看sw1的MAC地址表，所有SVI接口的MAC地址是一样的！！！

         

（2）先来听我分析一下PC1 ping PC3时ARP解析的流程：

• PC1 ping PC3封装数据帧时，发现自己本地没有目的MAC，需要发送ARP请求

• PC1、PC3不在同一个网段，所以ARP请求的是自己网关的MAC地址，PC1的ARP缓存表中没有自己网关的MAC地址，发送ARP请求报文，源MAC为PC1的MAC，目的MAC为12个F，ARP请求的数据部分：谁是192.168.10.254，把你的MAC发给我

• SW1收到ARP请求以后，封装ARP响应报文，将自己的MAC（192.168.10.254的MAC）告诉PC1

• PC1知道自己网关的MAC以后，重新封装二层数据帧，源MAC为PC1的MAC，目的MAC为网关的MAC，数据帧发送给SW1

• 数据帧到达SW1以后，目的MAC是自己的，拆掉二层帧头，查看目的IP为192.168.20.1

• SW1的ARP缓存表中没有192.168.20.1对应的MAC地址，发送ARP请求，源MAC为PC3网关的MAC（和PC1网关的MAC一致），目的MAC为12个F，ARP请求的数据部分：谁是192.168.20.1，把你的MAC发给192.168.20.254

• PC3收到ARP请求以后，封装ARP响应报文，将自己的MAC告诉自己的网关（SW1）

• SW1收到以后，重新封装二层数据帧，源MAC为PC3网关的MAC，目的MAC为PC3的MAC

• 数据帧到达PC3，目的MAC是自己的，拆掉二层帧头，查看目的IP也是自己，拆掉IP头部，查看目的端口号，最后将数据扔给应用层对应的业务

（3）口说无凭，接下来我们用wireshark抓包验证我说的对不对~

    抓包分析：pc1 ping pc3时（可同时在sw1的f0/1、f0/3，pc1的f0/0，pc3的f0/0开启抓包一起分析）

• 由于不在同一网段，pc1先请求自己网关192.168.10.254的MAC（在pc1的f0/0接口抓包）
  

• 在sw1的f0/1接口抓包
  

• 由于pc1发送的ARP请求是广播帧，所以sw1也会泛洪到其他接口，但不会收到ARP响应（在sw1的f0/2、f0/3接口抓包）
  

• 由于sw1的ARP缓存表中也没有pc3的MAC，继续发送ARP请求pc3的MAC（在sw1的f0/3接口抓包）
  

• pc3发送ARP响应报文（在pc3的f0/0接口抓包）
  

（4）最终sw1的ARP缓存表如下

         

 

结语：至于 “ 目的IP与我在同一个网段，ARP直接请求目的IP的MAC地址 ” 的情况，大家可以自己动手试一试。最后问大家一个问题：ARP缓存表中的条目老化时间是多少呢？MAC地址表中的条目老化时间呢？欢迎大家在评论区留言~