arp协议
- arp协议的基础
- 详细作用
- 1 查看ARP表
- 2 动态ARP表项学习
- 3 静态ARP表项配置
- 4 ARP代理
- 4.1 情况一
- 4.2 情况二
- 4.3 情况三
arp协议的基础
地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol)实则是IP地址与MAC地址之间的桥梁,主要用于将IP地址解析为MAC地址。
无论是PC还是交换机上,都有一张ARP表,ARP表中保存着IP地址和MAC地址的映射关系。当PC或者交换机需要与网络中其他设备进行通信时,知道了对方的IP地址,还需要知道MAC地址以便将IP报文封装成帧才能通过物理网络发送,这时PC或者交换机可以通过查找ARP表知道对方IP地址对应的MAC地址。
详细作用
1 查看ARP表
交换机作为网关时,通过在网关上查看ARP表项,网络管理员可以查看下挂用户的IP地址、MAC地址和接口等信息。例如,当网络管理员知道某个用户的IP地址,想查询该用户的MAC地址时,可以通过查看ARP表项信息获取。具体配置如下:
举个例子,如下图所示,我们可以在交换机上执行命令display arp network查看172.16.0.0/16网段的ARP表项。ARP表项有S、I、D三种类型,这三种类型的ARP表项是怎么来的?怎么配置?
偶尔是不是还遇到过MAC ADDRESS字段显示为“Incomplete”的情况,不用迷惘,Incomplete表示这条ARP表项是一个临时ARP表项,即设备已经发送了ARP请求报文,但是还没有收到ARP应答。
类型为I的ARP表项比较简单,只要在接口上配置了IP地址,设备上就会生成一条类型为I的ARP表项哦~
类型为I的ARP表项不会老化,IP地址和MAC地址即为接口本身的IP地址和MAC地址。那另外两种类型的ARP表项呢?各位看官可要睁大你的眼睛哦下面就介绍类型为D的ARP表项。
2 动态ARP表项学习
大多数情况下,设备可以通过ARP协议动态学习和更新ARP表项。设备是如何进行动态学习的呢?其实动态ARP主要是通过广播ARP请求报文和单播ARP应答报文这两个过程完成地址解析的。
- 例如小A和小C在一次聚会上互留了IP地址。如上图所示,小A需要与小C进行通信时,知道了小C的IP地址为10.1.1.3/24,判断后发现与自己在同一网段10.1.1.0/24,于是小A会广播发送一个ARP请求报文,请求小C的MAC地址。
- 小C收到ARP请求报文后,会单播发送一个ARP应答报文,告诉对方自己的MAC地址是3-3-3。(在同一网段的小B也会收到ARP请求报文,但是由于ARP请求报文中的目的IP地址不是小B的IP地址,因此小B不会进行应答。)
- 小A收到ARP应答报文后,就会在自己的ARP表中增加一条动态表项:IP地址10.1.1.3对应MAC地址3-3-3,这样小A就可以与小C进行通信啦。怎样,是不是觉得动态ARP学习很简单?
- 一方面由于ARP表的容量限制,另一方面也为了保证动态ARP表项的准确性,PC或交换机会对学习到的动态ARP表项进行老化。交换机上动态ARP表项有一定的老化时间,缺省值是20分钟,一般建议使用缺省值。
设备上动态ARP表项到达老化时间后,设备会发送老化探测报文(即ARP请求报文),如果能收到ARP应答报文,则更新该动态ARP表项,本次老化探测结束;如果超过设置的老化探测次数后仍没有收到ARP应答报文,则删除该动态ARP表项,本次老化探测结束。
3 静态ARP表项配置
对于网络中的重要设备,如服务器等,我们可以在交换机上配置静态ARP表项。这样可以避免交换机上重要设备IP地址对应的ARP表项被ARP攻击报文错误更新,从而保证用户与重要设备之间正常通信。
静态ARP表项是由网络管理员手工建立的IP地址和MAC地址之间固定的映射关系。静态ARP表项不会被老化,不会被动态ARP表项覆盖。
例如:
配置一条静态ARP表项,IP地址为10.10.10.10,对应的MAC地址为bbbb-fccc-1313
[HUAWEI] arp static 10.10.10.10 bbbb-fccc-1313
4 ARP代理
前面我们提到,主机进行动态ARP学习时,如果发现目的IP地址与自己在同一网段,会发送广播ARP请求报文进行ARP学习。但是呢,有些情况下两台主机虽然在同一网段,但不在同一广播域,目的主机是无法收到ARP请求报文的,因而也就无法成功学习到ARP表项。
在连接两台主机的交换机上使能ARP代理后,交换机相当于一个中介,Host_1发送ARP请求报文请求Host_2的MAC地址的时候,交换机会将自己的MAC地址告诉Host_1。这样Host_1发给Host_2的数据报文会先发给交换机,再由交换机转发给Host_2。
例如下面的三种情况,我们就可以用到ARP代理。
4.1 情况一
需要互通的主机Host_1与Host_2(主机上没有配置缺省网关)处于相同的网段但不在同一物理网络(即不在同一广播域)。由于在不同的广播域,Host_1发送的ARP请求报文Host_2是收不到的,这时可以在交换机的VLANIF10和VLANIF20接口上使能路由式Proxy ARP功能(arp-proxy enable),实现Host_1与Host_2之间的互通。
4.2 情况二
需要互通的主机Host_1与Host_2处于相同网段,并且属于相同VLAN,但是VLAN内接口IF_1与IF_2配置了端口隔离。由于IF_1与IF_2之间端口隔离,Host_1发送的ARP请求报文Host_2是收不到的,这时可以在Switch上关联了VLAN10的VLANIF接口上使能VLAN内Proxy ARP功能(arp-proxy inner-sub-vlan-proxy enable),实现Host_1与Host_2之间的三层互通。
4.3 情况三
需要互通的主机Host_1与Host_2处于相同网段,但属于不同VLAN。由于不在同一VLAN,Host_1发送的ARP请求报文Host_2当然也是收不到的,这时可以在Switch上关联了VLAN10和VLAN20的VLANIF30接口上使能VLAN间Proxy ARP功能(arp-proxy inter-sub-vlan-proxy enable),实现Host_1与Host_2之间的三层互通。