ARP/RARP協定

ARP/RARP協定
1.是IPv4中網路層必不可少的協議，不過在IPv6中已不再適用，並被icmp v6所替代。
2.在乙太網協議中規定，同一區域網中的一台主機要和另一台主機進行直接通信，必須要知道目標主機的MAC地址。
3.而在 TCP/IP 協議棧中，網路層和傳輸層只關心目標主機的IP位址。
這就導致在乙太網中使用IP協議時，數據鏈路層的乙太網協議接到上層IP協議提供的數據中，只包含目的主機的IP位址。於是需要一種方法，根據目的主機的IP位址，獲得其MAC地址。這就是ARP協議要做的事情。所謂地址解析 （address resolution）就是主機在發送幀前將目標IP位址轉換成目標MAC地址的過程。
4.另外，當發送主機和目的主機不在同一個區域網中時，即便知道目的主機的MAC地址，兩者也不能直接通信，必須經過路由轉發才可以。所以此時，發送主機通過 ARP協議獲得的將不是目的主機的真實MAC地址，而是一台可以通往區域網外的路由器的MAC地址。於是此後發送主機發往目的主機的所有幀，都將發往該路 由器，通過它向外發送。這種情況稱為ARP代理（ARP Proxy）。

Proxy ARP
是讓 router 可以針對不同網段間的 ARP request，回傳正確的 ARP reply。基本上，傳送端目的僅是要取得接收端的 hardware address，與其讓 router 將 ARP request 封包 forward 到另外一個網段作廣播，不如就自己回應，網路使用的效率上反而好些(前提是 router 必須要知道接收端的 hardware address 以及 IP address)。

ARP協定(RFC 826) 

是在說當已知對方的IP address(32 bits)位址時，如何知道其實際的48 bit 的硬體位址(mac)。

以主機A（192.168.38.10）向主機C（192.168.38.11）發送數據為例。
當發送數據時，主機A會在自己的ARP緩存表中尋找是否有目標IP位址。
如果找到了，也就知道了目標MAC地址為（00-BB-00-62-C2-02）， 直接把目標MAC地址寫入幀裡面發送就可以了；
如果在ARP緩存表中沒有找到相對應的IP位址，主機A就會在網路上發送一個廣播（ARP request），目標MAC地址是「FF.FF.FF.FF.FF.FF」，這表示向同一網段內的所有主機發出這樣的詢問：「192.168.38.11的MAC地址是什麼？」網路上其他主機並不響應ARP詢問，只有主機C接收到這個幀時，才向主機A做出這樣的回應（ARP response）：「192.168.38.11的MAC地址是（00-BB-00-62-C2-02）」。 這樣，主機A就知道了主機B的MAC地址，它就可以向主機B發送信息了。

ARP Cache
同時它還更新了自己的ARP緩存表(ARP Cache)，下次再向主機B發送信息時，直接從ARP緩存表裡查找就可以了。ARP緩存表採用了老化機制，在一段時間內如果表中的某一行沒有使用，就會被刪除，這樣可以大大減少ARP緩存表的長度，加快查詢速度。

ARP 的封包格式在 frame type 欄位中，儲存的值為 0x0806

RARP（Reverse Address Resolution Protocol）RFC902協定
主要是想經由詢問網路上其它主機而得到自己的IP位址。
網路上有A、B 、C 、D四台主機，可是A不知道它自己的IP位址，於是它就廣播一個RARP request封包到網路上，假設C 、D知道A的IP位址，它們就可以發送一個RARP reply封包，將A的IP位址寫入RARP封包內，A就可以知道自己的IP位址了。

RARP 的封包格式，與 ARP 是相同的，僅是在 frame type 欄位中，儲存的值為 0x8035。