ARP

（地址解析協(xié)議）

地址解析協(xié)議，即ARP（Address Resolution Protocol），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協(xié)議。主機發(fā)送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機，并接收返回消息，以此確定目標的物理地址；收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中并保留一定時間，下次請求時直接查詢ARP緩存以節(jié)約資源。地址解析協(xié)議是建立在網(wǎng)絡(luò)中各個主機互相信任的基礎(chǔ)上的，網(wǎng)絡(luò)上的主機可以自主發(fā)送ARP應(yīng)答消息，其他主機收到應(yīng)答報文時不會檢測該報文的真實性就會將其記入本機ARP緩存；由此攻擊者就可以向某一主機發(fā)送偽ARP應(yīng)答報文，使其發(fā)送的信息無法到達預(yù)期的主機或到達錯誤的主機，這就構(gòu)成了一個ARP欺騙。ARP命令可用于查詢本機ARP緩存中IP地址和MAC地址的對應(yīng)關(guān)系、添加或刪除靜態(tài)對應(yīng)關(guān)系等。相關(guān)協(xié)議有RARP、代理ARP。NDP用于在IPv6中代替地址解析協(xié)議。 ? 中文名

地址解析協(xié)議

外文名

Address Resolution Protocol（ARP）

制定時間

1982年11月

制定者

互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）

功????能

根據(jù)IP地址查詢物理地址

?

功能

編輯 地址解析協(xié)議由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）在1982年11月發(fā)布的RFC 826中描述制定。[1]??地址解析協(xié)議是IPv4中必不可少的協(xié)議，而IPv4是使用較為廣泛的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本（IPv6仍處在部署的初期）。 OSI模型把網(wǎng)絡(luò)工作分為七層，IP地址在OSI模型的第三層，MAC地址在第二層，彼此不直接打交道。在通過以太網(wǎng)發(fā)送IP數(shù)據(jù)包時，需要先封裝第三層（32位IP地址）、第二層（48位MAC地址）的報頭，但由于發(fā)送時只知道目標IP地址，不知道其MAC地址，又不能跨第二、三層，所以需要使用地址解析協(xié)議。使用地址解析協(xié)議，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層IP數(shù)據(jù)包包頭中的IP地址信息解析出目標硬件地址（MAC地址）信息，以保證通信的順利進行。[2]

原理

工作過程

主機A的IP地址為192.168.1.1，MAC地址為0A-11-22-33-44-01； 主機B的IP地址為192.168.1.2，MAC地址為0A-11-22-33-44-02； 當主機A要與主機B通信時，地址解析協(xié)議可以將主機B的IP地址（192.168.1.2）解析成主機B的MAC地址，以下為工作流程： 第1步：根據(jù)主機A上的路由表內(nèi)容，IP確定用于訪問主機B的轉(zhuǎn)發(fā)IP地址是192.168.1.2。然后A主機在自己的本地ARP緩存中檢查主機B的匹配MAC地址。 第2步：如果主機A在ARP緩存中沒有找到映射，它將詢問192.168.1.2的硬件地址，從而將ARP請求幀廣播到本地網(wǎng)絡(luò)上的所有主機。源主機A的IP地址和MAC地址都包括在ARP請求中。本地網(wǎng)絡(luò)上的每臺主機都接收到ARP請求并且檢查是否與自己的IP地址匹配。如果主機發(fā)現(xiàn)請求的IP地址與自己的IP地址不匹配，它將丟棄ARP請求。 第3步：主機B確定ARP請求中的IP地址與自己的IP地址匹配，則將主機A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP緩存中。 第4步：主機B將包含其MAC地址的ARP回復(fù)消息直接發(fā)送回主機A。 第5步：當主機A收到從主機B發(fā)來的ARP回復(fù)消息時，會用主機B的IP和MAC地址映射更新ARP緩存。本機緩存是有生存期的，生存期結(jié)束后，將再次重復(fù)上面的過程。主機B的MAC地址一旦確定，主機A就能向主機B發(fā)送IP通信了。

工作要素：ARP緩存

查看ARP緩存 ARP緩存是個用來儲存IP地址和MAC地址的緩沖區(qū)，其本質(zhì)就是一個IP地址-->MAC地址的對應(yīng)表，表中每一個條目分別記錄了網(wǎng)絡(luò)上其他主機的IP地址和對應(yīng)的MAC地址。每一個以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)適配器都有自己單獨的表。當?shù)刂方馕鰠f(xié)議被詢問一個已知IP地址節(jié)點的MAC地址時，先在ARP緩存中查看，若存在，就直接返回與之對應(yīng)的MAC地址，若不存在，才發(fā)送ARP請求向局域網(wǎng)查詢。 為使廣播量最小，ARP維護IP地址到MAC地址映射的緩存以便將來使用。ARP緩存可以包含動態(tài)和靜態(tài)項目。動態(tài)項目隨時間推移自動添加和刪除。每個動態(tài)ARP緩存項的潛在生命周期是10分鐘。新加到緩存中的項目帶有時間戳，如果某個項目添加后2分鐘內(nèi)沒有再使用，則此項目過期并從ARP緩存中刪除；如果某個項目已在使用，則又收到2分鐘的生命周期；如果某個項目始終在使用，則會另外收到2分鐘的生命周期，一直到10分鐘的最長生命周期。靜態(tài)項目一直保留在緩存中，直到重新啟動計算機為止。[2]?

工作媒介：報文

地址解析協(xié)議是通過報文工作的。報文包括如下字段： ARP報文格式
　　

硬件類型		協(xié)議類型
硬件地址長度	協(xié)議長度	操作類型
發(fā)送方硬件地址（0-3字節(jié)）
發(fā)送方硬件地址（4-5字節(jié)）		發(fā)送方IP地址（0-1字節(jié)）
發(fā)送方IP地址（2-3字節(jié)）		目標硬件地址（0-1字節(jié)）
目標硬件地址（2-5字節(jié)）
目標IP地址（0-3字節(jié)）

硬件類型：指明了發(fā)送方想知道的硬件接口類型，以太網(wǎng)的值為1； 協(xié)議類型：指明了發(fā)送方提供的高層協(xié)議類型，IP為0800（16進制）； 硬件地址長度和協(xié)議長度：指明了硬件地址和高層協(xié)議地址的長度，這樣ARP報文就可以在任意硬件和任意協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中使用； 操作類型：用來表示這個報文的類型，ARP請求為1，ARP響應(yīng)為2，RARP請求為3，RARP響應(yīng)為4； 發(fā)送方硬件地址（0-3字節(jié)）：源主機硬件地址的前3個字節(jié)； 發(fā)送方硬件地址（4-5字節(jié)）：源主機硬件地址的后3個字節(jié)； 發(fā)送方IP地址（0-1字節(jié)）：源主機硬件地址的前2個字節(jié)； 發(fā)送方IP地址（2-3字節(jié)）：源主機硬件地址的后2個字節(jié)； 目標硬件地址（0-1字節(jié)）：目的主機硬件地址的前2個字節(jié)； 目標硬件地址（2-5字節(jié)）：目的主機硬件地址的后4個字節(jié)； 目標IP地址（0-3字節(jié)）：目的主機的IP地址。[3]?

應(yīng)用

ARP命令

ARP命令 ARP緩存中包含一個或多個表，它們用于存儲IP地址及其經(jīng)過解析的MAC地址。ARP命令用于查詢本機ARP緩存中IP地址-->MAC地址的對應(yīng)關(guān)系、添加或刪除靜態(tài)對應(yīng)關(guān)系等。如果在沒有參數(shù)的情況下使用，ARP命令將顯示幫助信息。 常見用法 arp -a或arp –g 用于查看緩存中的所有項目。-a和-g參數(shù)的結(jié)果是一樣的，多年來-g一直是UNIX平臺上用來顯示ARP緩存中所有項目的選項，而Windows用的是arp -a（-a可被視為all，即全部的意思），但它也可以接受比較傳統(tǒng)的-g選項。 arp -a Ip 如果有多個網(wǎng)卡，那么使用arp -a加上接口的IP地址，就可以只顯示與該接口相關(guān)的ARP緩存項目。 arp -s Ip 物理地址 可以向ARP緩存中人工輸入一個靜態(tài)項目。該項目在計算機引導(dǎo)過程中將保持有效狀態(tài)，或者在出現(xiàn)錯誤時，人工配置的物理地址將自動更新該項目。 arp -d Ip 使用該命令能夠人工刪除一個靜態(tài)項目。[4]? ?

ARP欺騙

地址解析協(xié)議是建立在網(wǎng)絡(luò)中各個主機互相信任的基礎(chǔ)上的，它的誕生使得網(wǎng)絡(luò)能夠更加高效的運行，但其本身也存在缺陷： ARP地址轉(zhuǎn)換表是依賴于計算機中高速緩沖存儲器動態(tài)更新的，而高速緩沖存儲器的更新是受到更新周期的限制的，只保存最近使用的地址的映射關(guān)系表項，這使得攻擊者有了可乘之機，可以在高速緩沖存儲器更新表項之前修改地址轉(zhuǎn)換表，實現(xiàn)攻擊。ARP請求為廣播形式發(fā)送的，網(wǎng)絡(luò)上的主機可以自主發(fā)送ARP應(yīng)答消息，并且當其他主機收到應(yīng)答報文時不會檢測該報文的真實性就將其記錄在本地的MAC地址轉(zhuǎn)換表，這樣攻擊者就可以向目標主機發(fā)送偽ARP應(yīng)答報文，從而篡改本地的MAC地址表。[5]??ARP欺騙可以導(dǎo)致目標計算機與網(wǎng)關(guān)通信失敗，更會導(dǎo)致通信重定向，所有的數(shù)據(jù)都會通過攻擊者的機器，因此存在極大的安全隱患。 防御措施

• 不要把網(wǎng)絡(luò)安全信任關(guān)系建立在IP基礎(chǔ)上或MAC基礎(chǔ)上（RARP同樣存在欺騙的問題），理想的關(guān)系應(yīng)該建立在IP+MAC基礎(chǔ)上。
• 設(shè)置靜態(tài)的MAC-->IP對應(yīng)表，不要讓主機刷新設(shè)定好的轉(zhuǎn)換表。
• 除非很有必要，否則停止使用ARP，將ARP做為永久條目保存在對應(yīng)表中。
• 使用ARP服務(wù)器。通過該服務(wù)器查找自己的ARP轉(zhuǎn)換表來響應(yīng)其他機器的ARP廣播。確保這臺ARP服務(wù)器不被黑。
• 使用“proxy”代理IP的傳輸。
• 使用硬件屏蔽主機。設(shè)置好路由，確保IP地址能到達合法的路徑（靜態(tài)配置路由ARP條目），注意，使用交換集線器和網(wǎng)橋無法阻止ARP欺騙。
• 管理員定期用響應(yīng)的IP包中獲得一個RARP請求，然后檢查ARP響應(yīng)的真實性。
• 管理員定期輪詢，檢查主機上的ARP緩存。
• 使用防火墻連續(xù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。注意有使用SNMP的情況下，ARP的欺騙有可能導(dǎo)致陷阱包丟失。[6]?
• 若感染ARP病毒，可以通過清空ARP緩存、指定ARP對應(yīng)關(guān)系、添加路由信息、使用防病毒軟件等方式解決。[7]?

對比

RARP

RARP的查詢過程 地址解析協(xié)議是根據(jù)IP地址獲取物理地址的協(xié)議，而反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（RARP）是局域網(wǎng)的物理機器從網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的ARP表或者緩存上根據(jù)MAC地址請求IP地址的協(xié)議，其功能與地址解析協(xié)議相反。與ARP相比，RARP的工作流程也相反。首先是查詢主機向網(wǎng)路送出一個RARP Request廣播封包，向別的主機查詢自己的IP地址。這時候網(wǎng)絡(luò)上的RARP服務(wù)器就會將發(fā)送端的IP地址用RARP Reply封包回應(yīng)給查詢者，這樣查詢主機就獲得自己的IP地址了。[8]?

代理ARP

代理ARP 地址解析協(xié)議工作在一個網(wǎng)段中，而代理ARP（Proxy ARP，也被稱作混雜ARP（Promiscuous ARP）[9-10]??）工作在不同的網(wǎng)段間，其一般被像路由器這樣的設(shè)備使用，用來代替處于另一個網(wǎng)段的主機回答本網(wǎng)段主機的ARP請求。 例如，主機PC1（192.168.20.66/24）需要向主機PC2（192.168.20.20/24）發(fā)送報文，因為主機PC1不知道子網(wǎng)的存在且和目標主機PC2在同一主網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)段，所以主機PC1將發(fā)送ARP協(xié)議請求廣播報文請求192.168.20.20的MAC地址。這時，路由器將識別出報文的目標地址屬于另一個子網(wǎng)（注意，路由器的接口IP地址配置的是28位的掩碼），因此向請求主機回復(fù)自己的硬件地址（0004.dd9e.cca0）。之后，PC1將發(fā)往PC2的數(shù)據(jù)包都發(fā)往MAC地址0004.dd9e.cca0（路由器的接口E0/0），由路由器將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目標主機PC2。（接下來路由器將為PC2做同樣的代理發(fā)送數(shù)據(jù)包的工作）。代理ARP協(xié)議使得子網(wǎng)化網(wǎng)絡(luò)拓撲對于主機來說時透明的（或者可以說是路由器以一個不真實的PC2的MAC地址欺騙了源主機PC1）。

NDP

地址解析協(xié)議是IPv4中必不可少的協(xié)議，但在IPv6中將不再存在地址解析協(xié)議。在IPv6中，地址解析協(xié)議的功能將由NDP（鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議，Neighbor Discovery Protocol）實現(xiàn)，它使用一系列IPv6控制信息報文（ICMPv6）來實現(xiàn)相鄰節(jié)點（同一鏈路上的節(jié)點）的交互管理，并在一個子網(wǎng)中保持網(wǎng)絡(luò)層地址和數(shù)據(jù)鏈路層地址之間的映射。鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議中定義了5種類型的信息：路由器宣告、路由器請求、路由重定向、鄰居請求和鄰居宣告。與ARP相比，NDP可以實現(xiàn)路由器發(fā)現(xiàn)、前綴發(fā)現(xiàn)、參數(shù)發(fā)現(xiàn)、地址自動配置、地址解析（代替ARP和RARP）、下一跳確定、鄰居不可達檢測、重復(fù)地址檢測、重定向等更多功能。 NDP與ARP的區(qū)別

• IPv4中地址解析協(xié)議是獨立的協(xié)議，負責IP地址到MAC地址的轉(zhuǎn)換，對不同的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議要定義不同的地址解析協(xié)議。IPv6中NDP包含了ARP的功能，且運行于因特網(wǎng)控制信息協(xié)議ICMPv6上，更具有一般性，包括更多的內(nèi)容，而且適用于各種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；
• 地址解析協(xié)議以及ICMPv4路由器發(fā)現(xiàn)和ICMPv4重定向報文基于廣播，而NDP的鄰居發(fā)現(xiàn)報文基于高效的組播和單播。[12]?

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/cn-chy-com/p/7749680.html

與50位技術(shù)專家面對面20年技術(shù)見證，附贈技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Arp命令的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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