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地址解析协议ARP 功能

2023-05-03 08:32 作者:晓林电脑服务  | 我要投稿

静态 ARP 条目是 ARP 表(ARP 缓存)中的永久 IP 到 MAC 绑定。您可能想要这样做的一个原因是,如果 LAN 中的两个节点不断地进行通信并且永远不会更改它们的 IP 和 MAC 地址。另一个原因是防止 ARP 条目被 LAN 中的恶意主机覆盖。在一些高级网络场景中,IP 可能需要绑定到只能通过静态 ARP 完成的多播 MAC 地址。

要在 Cisco 设备上添加静态 ARP 缓存条目,我们使用以下命令。

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执行此命令后,我们可以看到 IP-to-MAC 绑定在 ARP 表中

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要在 Windows 机器上添加静态 ARP 缓存条目,我们使用以下命令。


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执行此命令后,我们可以看到 IP-to-MAC 绑定在 ARP 表中

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免费 ARP (GARP)

Gratuitous ARP 是当主机想要告诉所有其他节点使用新的 MAC-to-IP 绑定更新其 ARP 缓存时使用的主动消息。这种用例的一个示例是客户端的 IP 地址突然更改时。让我们看一下图 1 中的示例。最初,PC1 的 IP 地址为 10.1.1.1,并且已经通过网络进行了一段时间的通信。因此,路由器 1 在 ARP 表中有一个用于 PC1 的 IP 到 MAC 绑定 (10.1.1.1 AAAA-AAAA-AAAA) 的条目。

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图 1. 免费 ARP (GARP) 的用例

但是如果突然PC1的IP地址从10.1.1.1变成了10.1.1.7怎么办?LAN 中的其他节点(包括路由器 1)无法知道这一点。因此,在路由器 1 的 ARP 缓存中,直到条目 10.1.1.1 AAAA-AAAA-AAAA 在 4 小时内过期之前,什么都不会改变,但在此之前,PC1 和路由器 1 之间的通信是不可能的。

引入了免费 ARP 来解决这个问题。当 PC1 的 IP 地址改变时。它立即发出一条 GARP 消息,告诉 LAN 中的所有节点更新它们的 MAC 到 IP 绑定 使用新地址 10.1.1.7 AAAA-AAAA-AAAA。请注意,消息是主动发送的(没有 ARP Request )

代理 ARP

代理 ARP 是一种技术路由器使用自己的 MAC 地址来响应对不在本地网络上的 IP 地址的 ARP 请求。充当代理的路由器必须在路由表中具有用于流量目的地的有效路由。使用代理 ARP 的典型场景称为 透明子网网关. 当两个单独的数据链路段(两个不同的广播域)使用相同的 IP 范围时就是这种情况,如图 2 所示。在此示例中,PC1、PC2 和 PC3 位于一个数据链路段中,而 PC4、PC5、和 PC6 是不同的。想想当 PC1 想与 PC6 通信时会发生什么,它会发送一个 ARP 请求,例如“谁有 10.1.2.33”,但 PC6 会听到这个 ARP 请求以便回复吗?不,不会,因为两台主机都在不同的广播域中,并且来自 PC1 的 ARP 帧不会到达 PC6。默认情况下,在所有 Cisco 路由器上,都有一个称为代理 ARP 的功能,它在所有第 3 层接口上启用。它通过回复路由器路由到的 IP 地址的 ARP 请求来解决这个问题。在我们的样本中,路由器 1 会用自己的 MAC 地址 ABCD-1234-FFAB 回复 PC1 的 ARP 请求,当实际流量到来时,它会路由到 PC6。最终,PC1 和 PC6 甚至都不知道它们之间有一个路由器,这就是为什么这种情况被称为 透明子网网关。

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图 2. 代理 ARP 示例

要检查是否在接口上启用了代理 ARP,我们使用show ip interface <interface number>命令。


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要禁用接口的功能,我们在接口配置模式下使用no ip proxy-arp命令。


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反向 ARP

顾名思义,反向 ARP 用于根据已知的第 2 层地址(通常是帧中继和 ATM 中的 DLCI)查找第 3 层地址(IP 地址)。例如,在帧中继中,远程路由器的 DLCI 是已知的,但其 IP 地址是未知的。因此,反向 ARP 用于获取和映射第 2 层 DLCI-to-IP。

随着帧中继逐渐消失,反向 ARP 不再常用。

反向ARP

反向 ARP 用于从网关路由器的 ARP 表中请求 IP 地址。它是两种常见协议的前身——BOOTP(引导协议)和DHCP(动态主机配置协议)。在现代局域网中不再使用它。

概括

  • 静态 ARP条目是网络管理员手动配置的 ARP 表中的永久 IP 到 MAC 绑定。一个典型的用例是增强某些不经常更改其 IP 地址的主机之间的本地区域安全性。

  • Gratuitous ARP 是当主机想要告诉所有其他节点使用新的 MAC-to-IP 绑定更新其 ARP 缓存时使用的主动消息。

  • 当路由器对不属于本地网络的 IP 地址的 ARP 请求回复时,使用代理 ARP 。代理(路由器)必须在路由表中具有到目的地的有效路由。

  • 反向 ARP用于根据已知的第 2 层地址(通常是 DHCP)查找第 3 层地址(IP 地址)。已经不常用了。

  • 反向 ARP用于从网关路由器的 ARP 表中请求 IP 地址。不再使用,因为我们有 BOOTP 和 DHCP。


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