每日一个计算机小知识：ARP协议

每日分享一个有趣的计算机小知识，今日话题：ARP协议

ARP 是 Address Resolution Protocol 的缩写，地址解析协议，在网络通信中主要用于将网络层的逻辑地址（IP地址），映射为数据链路层的物理地址（MAC地址）的网络协议。

1982年，由互联网工程任务组IETF在RFC 826中正式定义，设计初衷是为了解决局域网内通信的地址解析问题，仅用于同一局域网内，不能跨网段使用。

ARP缓存表：在网络中每台支持TCP/IP协议的计算机或路由器里都会有一张ARP缓存表，它是储存在设备本地的一张IP地址和MAC地址映射关系的临时表，主要作用就是避免重复发送ARP广播请求，提升局域网内的通信效率。

缓存表里储存的内容包含4个部分：IP地址、MAC地址、类型（动态、静态）、生存时间（仅动态类型，配置的时间超时后会自动删除）。动态类型设备通信后会自动添加到缓存表中，过期了会重发ARP广播请求然后更新数据，静态类型需要手动修改或删除，windows上查看缓存表命令为 arp -a，Linux/MacOS上查看命令为 arp -n 或 ip neigh。

这里举一个直观点的例子给大家演示ARP协议的工作流程：当前局域网内的主机A想要发送数据给主机B，需要同时知道对方的IP地址和MAC地址才能完成数据传输，IP地址作为逻辑地址本身是网络提前分配好的，也就可以通过配置或网络协议提前获取到。

现在主机A只知道主机B的IP地址，那就还需要通过IP地址去找到主机B的MAC地址了，这时主机A就会先在自己本地的ARP缓存表中查找有没有主机B对应的MAC地址，如果有就可以直接通信了。

如果没有则主机A会向同一局域网里的所有设备发送ARP广播请求：我的IP地址是192.168.1.100，MAC地址是02:1A:2B:3C:4D:5E，你们谁的IP地址是192.168.1.101呀，发我下你的MAC地址。当主机B收到请求后就会单播回复主机A：是我是我，我的MAC地址是02:1A:2B:3C:4D:5F，然后双方就可以直接通信了。