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ARP 入门:地址解析协议的全面指南 (arp t)

文章编号:11379时间:2024-09-30人气:


ARP

地址解析协议(ARP)是一个在 TCP/IP 网络中用于将 IP 地址映射到物理地址(例如 MAC 地址)的协议。它是一个关键协议,确保数据包可以在同一网络上的设备之间成功传输。

ARP 的工作原理

地址解析协议的全面指南

当设备想要与同一网络上的另一个设备通信时,它会广播一个 ARP 请求,其中包含目标 IP 地址。网络上的所有设备都将收到此请求,并且拥有匹配 IP 地址的设备将响应一个 ARP 应答,其中包含其物理地址。请求设备将 ARP 应答缓存在称为 ARP 缓存的表中,用于将 IP 地址映射到物理地址的快速查找。

ARP 消息格式

ARP 消息采用以下格式:

  • 硬件类型(2 字节):指定发送和目标的硬件类型(例如,以太网为 1)
  • 协议类型(2 字节):指定要映射的协议类型(例如,IPv4 为 0x0800)
  • 硬件地址长度(1 字节):指定发送和目标的硬件地址长度(例如,以太网为 6)
  • 协议地址长度(1 字节):指定要映射的协议地址长度(例如,IPv4 为 4)
  • 操作(2 字节):指定消息类型(例如,ARP 请求或应答)
  • 发送方硬件地址(可变长度):发送方的物理地址
  • 发送方协议地址(可变长度):发送方的 IP 地址
  • 目标硬件地址(可变长度):目标设备的物理地址(如果 ARP 应答中可用)
  • 目标协议地址(可变长度):目标设备的IP 地址

ARP 请求和应答

当设备需要查找另一个设备的物理地址时,它会发送一个 ARP 请求。该请求包含目标设备的 IP 地址,并广播到网络上的所有设备。拥有匹配 IP 地址的设备将响应一个 ARP 应答,其中包含其物理地址。

ARP 缓存

ARP 缓存是一个表,用于存储最近解析的 IP 地址和物理地址对。当设备收到 ARP 应答时,它将该信息缓存在 ARP 缓存中。这有助于设备快速查找物理地址,而无需每次发送 ARP 请求。ARP 缓存中的条目通常在一段时间后过期,以确保缓存中存储的信息是最新的。

ARP 代理

ARP 代理是一种设备,它为同一网络上的设备执行 ARP 应答。这对于连接到没有 ARP 能力的设备(例如串行连接)的网络非常有用。ARP 代理监视发送到网络的 ARP 请求,并为指定的 IP 地址提供 ARP 应答。

ARP 故障排除

如果您遇到 ARP 问题,您可以采取以下步骤进行故障排除:

  • 使用 "arp -a" 命令查看 ARP 缓存
  • 使用 "arp -s" 命令将条目添加到 ARP 缓存
  • 使用 "arp -d" 命令从 ARP 缓存中删除条目
  • 检查网络上的交换机或路由器是否有 ARP 问题
  • 如果所有其他方法都失败,请联系网络管理员

结论

ARP 是一个重要的网络协议,用于将 IP 地址解析为物理地址。通过了解 ARP 的工作原理和故障排除技巧,您可以确保您网络上的设备能够有效地通信。


目 录译者序前言第1章 概述 11.1 引言 11.2 源代码表示 11.2.1 将拥塞窗口设置为1 11.2.2 印刷约定 21.3 历史 21.4 应用编程接口 31.5 程序示例 41.6 系统调用和库函数 61.7 网络实现概述 61.8 描述符 71.9 mbuf与输出处理 111.9.1 包含插口地址结构的mbuf 111.9.2 包含数据的mbuf 121.9.3 添加IP和UDP首部 131.9.4 IP输出 141.9.5 以太网输出 141.9.6 UDP输出小结 141.10 输入处理 151.10.1 以太网输入 151.10.2 IP输入 151.10.3 UDP输入 161.10.4 进程输入 171.11 网络实现概述(续) 171.12 中断级别与并发 181.13 源代码组织 201.14 测试网络 211.15 小结 22第2章 mbuf:存储器缓存 242.1 引言 242.2 代码介绍 272.2.1 全局变量 272.2.2 统计 282.2.3 内核统计 282.3 mbuf的定义 292.4 mbuf结构 292.5 简单的mbuf宏和函数 312.5.1 m_get函数 322.5.2 MGET宏 322.5.3 m_retry函数 332.5.4 mbuf锁 342.6 m_devget和m_pullup函数 342.6.1 m_devget函数 342.6.2 mtod和dtom宏 362.6.3 m_pullup函数和连续的协议首部 362.6.4 m_pullup和IP的分片与重组 372.6.5 TCP重组避免调用m_pullup 392.6.6 m_pullup使用总结 402.7 mbuf宏和函数的小结 402.8 Net/3联网数据结构小结 422.9 m_copy和簇引用计数 432.10 其他选择 472.11 小结 47第3章 接口层 493.1 引言 493.2 代码介绍 493.2.1 全局变量 493.2.2 SNMP变量 503.3 ifnet结构 513.4 ifaddr结构 573.5 sockaddr结构 583.6 ifnet与ifaddr的专用化 593.7 网络初始化概述 603.8 以太网初始化 613.9 SLIP初始化 643.10 环回初始化 653.11 if_attach函数 663.12 ifinit函数 723.13 小结 73第4章 接口:以太网 744.1 引言 744.2 代码介绍 754.2.1 全局变量 754.2.2 统计量 754.2.3 SNMP变量 764.3 以太网接口 774.3.1 leintr函数 794.3.2 leread函数 794.3.3 ether_Input函数 814.3.4 ether_output函数 844.3.5 lestart函数 874.4 ioctl系统调用 894.4.1 ifioctl函数 904.4.2 ifconf函数 914.4.3 举例 944.4.4 通用接口ioctl命令 954.4.5 if_down和if_up函数 964.4.6 以太网、SLIP和环回 974.5 小结 98第5章 接口:SLIP和环回 1005.1 引言 1005.2 代码介绍 1005.2.1 全局变量 1005.2.2 统计量 1015.3 SLIP接口 1015.3.1 SLIP线路规程:SLIPDISC 1015.3.2 SLIP初始化:slopen和slinit 1035.3.3 SLIP输入处理:slinput 1055.3.4 SLIP输出处理:sloutput 1095.3.5 slstart函数 1115.3.6 SLIP分组丢失 1165.3.7 SLIP性能考虑 1175.3.8 slclose函数 1175.3.9 sltioctl函数 1185.4 环回接口 1195.5 小结 121第6章 IP编址 1236.1 引言 1236.1.1 IP地址 1236.1.2 IP地址的印刷规定 1236.1.3 主机和路由器 1246.2 代码介绍 1256.3 接口和地址小结 1256.4 sockaddr_in结构 1266.5 in_ifaddr结构 1276.6 地址指派 1286.6.1 ifioctl函数 1306.6.2 in_control函数 1306.6.3 前提条件:SIOCSIFADDR、SIOCSIFNETMASK和SIOCSIFDSTADDR 1326.6.4 地址指派:SIOCSIFADDR 1336.6.5 in_ifinit函数 1336.6.6 网络掩码指派:SIOCSIFNETMASK 1366.6.7 目的地址指派:SIOCSIFDSTADDR 1376.6.8 获取接口信息 1376.6.9 每个接口多个IP地址 1386.6.10 附加IP地址:SIOCAIFADDR 1396.6.11 删除IP地址:SIOCDIFADDR 1406.7 接口ioctl处理 1416.7.1 leioctl函数 1416.7.2 slioctl函数 1426.7.3 loioctl函数 1436.8 Internet实用函数 1446.9 ifnet实用函数 1446.10 小结 145第7章 域和协议 1467.1 引言 1467.2 代码介绍 1467.2.1 全局变量 1477.2.2 统计量 1477.3 domain结构 1477.4 protosw结构 1487.5 IP 的domain和protosw结构 1507.6 pffindproto和pffindtype函数 1557.7 pfctlinput函数 1577.8 IP初始化 1577.8.1 Internet传输分用 1577.8.2 ip_init函数 1587.9 sysctl系统调用 1597.10 小结 161第8章 IP:网际协议 1628.1 引言 1628.2 代码介绍 1638.2.1 全局变量 1638.2.2 统计量 1638.2.3 SNMP变量 1648.3 IP分组 1658.4 输入处理:ipintr函数 1678.4.1 ipintr概观 1678.4.2 验证 1688.4.3 转发或不转发 1718.4.4 重装和分用 1738.5 转发:ip_forward函数 1748.6 输出处理:ip_output函数 1808.6.1 首部初始化 1818.6.2 路由选择 1828.6.3 源地址选择和分片 1848.7 Internet检验和:in_cksum函数 1868.8 setsockopt和getsockopt系统调用 1908.8.1 PRCO_SETOPT的处理 1928.8.2 PRCO_GETOPT的处理 1938.9 ip_sysctl函数 1938.10 小结 194第9章 IP选项处理 1969.1 引言 1969.2 代码介绍 1969.2.1 全局变量 1969.2.2 统计量 1979.3 选项格式 1979.4 ip_dooptions函数 1989.5 记录路由选项 2009.6 源站和记录路由选项 2029.6.1 save_rte函数 2059.6.2 ip_srcroute函数 2069.7 时间戳选项 2079.8 ip_insertoptions函数 2109.9 ip_pcbopts函数 2149.10 一些限制 2179.11 小结 217第10章 IP的分片与重装 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .3 分片 .4 ip_optcopy函数 .5 重装 .6 ip_reass函数 .7 ip_slowtimo函数 .8 小结 238第11章 ICMP:Internet控制报文协议 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .2.3 SNMP变量 .3 icmp结构 .4 ICMP 的protosw结构 .5 输入处理:icmp_input函数 .6 差错处理 .7 请求处理 .7.1 回显询问:ICMP_ECHO和ICMP_ECHOREPLY .7.2 时间戳询问:ICMP_TSTAMP和ICMP_TSTAMPREPLY .7.3 地址掩码询问:ICMP_MASKREQ和ICMP_MASKREPLY .7.4 信息询问:ICMP_IREQ和ICMP_IREQREPLY .7.5 路由器发现:ICMP_ROUTERADVERT和ICMP_ROUTERSOLICIT .8 重定向处理 .9 回答处理 .10 输出处理 .11 icmp_error函数 .12 icmp_reflect函数 .13 icmp_send函数 .14 icmp_sysctl函数 .15 小结 266第12章 IP多播 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .3 以太网多播地址 .4 ether_multi结构 .5 以太网多播接收 .6 in_multi结构 .7 ip_moptions结构 .8 多播的插口选项 .9 多播的TTL值 .9.1 MBONE .9.2 扩展环搜索 .10 ip_setmoptions函数 .10.1 选择一个明确的多播接口:IP_MULTICAST_IF .10.2 选择明确的多播TTL: IP_MULTICAST_TTL .10.3 选择多播环回:IP_MULTICAST_LOOP .11 加入一个IP多播组 .11.1 in_addmulti函数 .11.2 slioctl和loioctl函数:SIOCADDMULTI和SIOCDELMULTI .11.3 leioctl函数:SIOCADDMULTI和SIOCDELMULTI .11.4 ether_addmulti函数 .12 离开一个IP多播组 .12.1 in_delmulti函数 .12.2 ether_delmulti函数 .13 ip_getmoptions函数 .14 多播输入处理:ipintr函数 .15 多播输出处理:ip_output函数 .16 性能的考虑 .17 小结 301第13章 IGMP:Internet组管理协议 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .2.3 SNMP变量 .3 igmp结构 .4 IGMP的protosw的结构 .5 加入一个组:igmp_joingroup函数 .6 igmp_fasttimo函数 .7 输入处理:igmp_input函数 .7.1 成员关系查询:IGMP_HOST_MEMBERSHIP_QUERY .7.2 成员关系报告:IGMP_HOST_MEMBERSHIP_REPORT .8 离开一个组:igmp_leavegroup函数 .9 小结 315第14章 IP多播选路 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .2.3 SNMP变量 .3 多播输出处理(续) .4 mrouted守护程序 .5 虚拟接口 .5.1 虚拟接口表 .5.2 add_vif函数 .5.3 del_vif函数 .6 IGMP(续) .6.1 add_lgrp函数 .6.2 del_lgrp函数 .6.3 grplst_member函数 .7 多播选路 .7.1 多播选路表 .7.2 del_mrt函数 .7.3 add_mrt函数 .7.4 mrtfind函数 .8 多播转发:ip_mforward函数 .8.1 phyint_send函数 .8.2 tunnel_send函数 .9 清理:ip_mrouter_done函数 .10 小结 346第15章 插口层 .1 引言 .2 代码介绍 .3 socket结构 .4 系统调用 .4.1 举例 .4.2 系统调用小结 .5 进程、描述符和插口 .6 socket系统调用 .6.1 socreate函数 .6.2 超级用户特权 .7 getsock和sockargs函数 .8 bind系统调用 .9 listen系统调用 .10 tsleep和wakeup函数 .11 accept系统调用 .12 sonewconn和soisconnected函数 .13 connect系统调用 .13.1 soconnect函数 .13.2 切断无连接插口和外部地址的关联 .14 shutdown系统调用 .15 close系统调用 .15.1 soo_close函数 .15.2 soclose函数 .16 小结 380第16章 插口I/O .1 引言 .2 代码介绍 .3 插口缓存 .4 write、writev、sendto和sendmsg系统调用 .5 sendmsg系统调用 .6 sendit函数 .6.1 uiomove函数 .6.2 举例 .6.3 sendit代码 .7 sosend函数 .7.1 可靠的协议缓存 .7.2 不可靠的协议缓存 .7.3 sosend函数小结 .7.4 性能问题 .8 read、readv、recvfrom和recvmsg系统调用 .9 recvmsg系统调用 .10 recvit函数 .11 soreceive函数 .11.1 带外数据 .11.2 举例 .11.3 其他的接收操作选项 .11.4 接收缓存的组织:报文边界 .11.5 接收缓存的组织:没有报文边界 .11.6 控制信息和带外数据 .12 soreceive代码 .13 select系统调用 .13.1 selscan函数 .13.2 soo_select函数 .13.3 selrecord函数 .13.4 selwakeup函数 .14 小结 429第17章 插口选项 .1 引言 .2 代码介绍 .3 setsockopt系统调用 .4 getsockopt系统调用 .5 fcntl和ioctl系统调用 .5.1 fcntl代码 .5.2 ioctl代码 .6 getsockname系统调用 .7 getpeername系统调用 .8 小结 447第18章 Radix树路由表 .1 引言 .2 路由表结构 .3 选路插口 .4 代码介绍 .4.1 全局变量 .4.2 统计量 .4.3 SNMP变量 .5 Radix结点数据结构 .6 选路结构 .7 初始化:route_init和rtable_init函数 .8 初始化:rn_init和rn_inithead函数 .9 重复键和掩码列表 .10 rn_match函数 .11 rn_search函数 .12 小结 481第19章 选路请求和选路消息 .1 引言 .2 rtalloc和rtalloc1函数 .3 宏RTFREE和rtfree函数 .4 rtrequest函数 .5 rt_setgate函数 .6 rtinit函数 .7 rtredirect函数 .8 选路消息的结构 .9 rt_missmsg函数 .10 rt_ifmsg函数 .11 rt_newaddrmsg函数 .12 rt_msg1函数 .13 rt_msg2函数 .14 sysctl_rtable函数 .15 sysctl_dumpentry函数 .16 sysctl_iflist函数 .17 小结 517第20章 选路插口 .1 引言 .2 routedomain和protosw结构 .3 选路控制块 .4 raw_init函数 .5 route_output函数 .6 rt_xaddrs函数 .7 rt_setmetrics函数 .8 raw_input函数 .9 route_usrreq函数 .10 raw_usrreq函数 .11 raw_attach、raw_detach和raw_disconnect函数 .12 小结 540第21章 ARP:地址解析协议 .1 介绍 .2 ARP和路由表 .3 代码介绍 .3.1 全局变量 .3.2 统计量 .3.3 SNMP变量 .4 ARP结构 .5 arpwhohas函数 .6 arprequest函数 .7 arpintr函数 .8 in_arpinput函数 .9 ARP定时器函数 .9.1 arptimer函数 .9.2 arptfree函数 .10 arpresolve函数 .11 arplookup函数 .12 代理ARP .13 arp_rtrequest函数 .14 ARP和多播 .15 小结 570第22章 协议控制块 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .3 inpcb的结构 .4 in_pcballoc和in_pcbdetach函数 .5 绑定、连接和分用 .6 in_pcblookup函数 .7 in_pcbbind函数 .8 in_pcbconnect函数 .9 in_pcbdisconnect函数 .10 in_setsockaddr和in_setpeeraddr函数 .11 in_pcbnotify、in_rtchange和in_losing函数 .11.1 in_rtchange函数 .11.2 重定向和原始插口 .11.3 ICMP差错和UDP插口 .11.4 in_losing函数 .12 实现求精 .13 小结 602第23章 UDP:用户数据报协议 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .2.3 SNMP变量 .3 UDP 的protosw结构 .4 UDP的首部 .5 udp_init函数 .6 udp_output函数 .6.1 在前面加上IP/UDP首部和mbuf簇 .6.2 UDP检验和计算和伪首部 .7 udp_input函数 .7.1 对收到的UDP数据报的一般确认 .7.2 分用单播数据报 .7.3 分用多播和广播数据报 .7.4 连接上的UDP插口和多接口主机 .8 udp_saveopt函数 .9 udp_ctlinput函数 .10 udp_usrreq函数 .11 udp_sysctl函数 .12 实现求精 .12.1 UDP PCB高速缓存 .12.2 UDP检验和 .13 小结 635第24章 TCP:传输控制协议 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .2.3 SNMP变量 .3 TCP 的protosw结构 .4 TCP的首部 .5 TCP的控制块 .6 TCP的状态变迁图 .7 TCP的序号 .8 tcp_init函数 .9 小结 652第25章 TCP的定时器 .1 引言 .2 代码介绍 .3 tcp_canceltimers函数 .4 tcp_fasttimo函数 .5 tcp_slowtimo函数 .6 tcp_timers函数 .6.1 FIN_WAIT_2和2MSL定时器 .6.2 持续定时器 .6.3 连接建立定时器和保活定时器 .7 重传定时器的计算 .8 tcp_newtcpcb算法 .9 tcp_setpersist函数 .10 tcp_xmit_timer函数 .11 重传超时:tcp_timers函数 .11.1 慢起动和避免拥塞 .11.2 精确性 .12 一个RTT的例子 .13 小结 679第26章 TCP输出 .1 引言 .2 tcp_output概述 .3 决定是否应发送一个报文段 .4 TCP选项 .5 窗口大小选项 .6 时间戳选项 .6.1 哪个时间戳需要回显,RFC1323算法 .6.2 哪个时间戳需要回显,正确的算法 .6.3 时间戳与延迟ACK .7 发送一个报文段 .8 tcp_template函数 .9 tcp_respond函数 .10 小结 710第27章 TCP的函数 .1 引言 .2 tcp_drain函数 .3 tcp_drop函数 .4 tcp_close函数 .4.1 路由特性 .4.2 资源释放 .5 tcp_mss函数 .6 tcp_ctlinput函数 .7 tcp_notify函数 .8 tcp_quench函数 .9 TCP_REASS宏和tcp_reass函数 .9.1 TCP_REASS宏 .9.2 tcp_reass函数 .10 tcp_trace函数 .11 小结 736第28章 TCP的输入 .1 引言 .2 预处理 .3 tcp_dooptions函数 .4 首部预测 .5 TCP输入:缓慢的执行路径 .6 完成被动打开或主动打开 .6.1 完成被动打开 .6.2 完成主动打开 .7 PAWS:防止序号回绕 .8 裁剪报文段使数据在窗口内 .9 自连接和同时打开 .10 记录时间戳 .11 RST处理 .12 小结 772第29章 TCP的输入(续) .1 引言 .2 ACK处理概述 .3 完成被动打开和同时打开 .4 快速重传和快速恢复的算法 .5 ACK处理 .6 更新窗口信息 .7 紧急方式处理 .8 tcp_pulloutofband函数 .9 处理已接收的数据 .10 FIN处理 .11 最后的处理 .12 实现求精 .13 首部压缩 .13.1 引言 .13.2 首部字段的压缩 .13.3 特殊情况 .13.4 实例 .13.5 配置 .14 小结 803第30章 TCP的用户需求 .1 引言 .2 tcp_usrreq函数 .3 tcp_attach函数 .4 tcp_disconnect函数 .5 tcp_usrclosed函数 .6 tcp_ctloutput函数 .7 小结 820第31章 BPF:BSD 分组过滤程序 .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .3 bpf_if结构 .4 bpf_d结构 .4.1 bpfopen函数 .4.2 bpfioctl函数 .4.3 bpf_setif函数 .4.4 bpf_attachd函数 .5 BPF的输入 .5.1 bpf_tap函数 .5.2 catchpacket函数 .5.3 bpfread函数 .6 BPF的输出 .7 小结 838第32章 原始IP .1 引言 .2 代码介绍 .2.1 全局变量 .2.2 统计量 .3 原始 IP的protosw结构 .4 rip_init函数 .5 rip_input函数 .6 rip_output函数 .7 rip_usrreq函数 .8 rip_ctloutput函数 .9 小结 852结束语 853附录A 部分习题的解答 854附录B 源代码的获取 872附录C RFC 1122 的有关内容 874参考文献 895



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什么是VisualBasic,VisualBasic,VB,是一种由Microsoft开发的面向对象的编程语言,用于创建基于Windows的应用程序,它最初于1991年发布,并已成为一种广泛使用的语言,尤其是对于初学者和爱好者,VB的优点易于学习和使用,VB的语法简洁易懂,非常适合初学者,面向对象,VB采用面向对象编程,OOP,范式,...。

技术教程 2024-09-11 15:54:50

网络编程(网络编程零基础入门)

网络编程(网络编程零基础入门)

什么是网络编程,网络编程是计算机编程的一种形式,它涉及使用编程语言和工具来创建和维护计算机网络上的应用程序,这些应用程序可以在不同计算机之间交换数据和进行通信,网络编程基础网络编程涉及以下几个基础概念,网络协议,定义计算机如何通过网络传输数据的规则和约定,套接字,一种在网络上进行通信的端点,客户端,服务器模型,应用程序之间的通信模型,...。

技术教程 2024-09-06 12:05:21

闹鬼的上海电梯:从传闻到都市传奇的演变 (闹鬼的上海电影有哪些)

闹鬼的上海电梯:从传闻到都市传奇的演变 (闹鬼的上海电影有哪些)

引言上海,中国最繁华的城市之一,不仅以其摩天大楼和现代化而闻名,还因其闹鬼传闻而闻名,其中最著名的传闻之一便是闹鬼的电梯,传闻的起源上海电梯闹鬼传闻的起源可以追溯到20世纪50年代,据传,一家老旧公寓楼的一部电梯发生了故障,将一名年轻女子困在里面,女子在电梯里被发现死亡,此后电梯就经常出现灵异事件,第一个传闻第一个广为流传的传闻发生在...。

互联网资讯 2024-09-03 04:55:34