为什么会有arp包

ARP协议概述

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地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）是局域网中用于解析网络层地址（如IPv4地址）到链路层地址（例如MAC地址）的一种网络协议，它解决了不同网络设备之间在没有中央数据库的情况下如何找到对方物理地址的问题，ARP工作在OSI模型的第二层，即数据链路层。

ARP包的作用

ARP包的主要作用是在本地网络上发现目标设备的物理地址（MAC地址），当一台主机想要与同一局域网内的另一台主机通信时，它需要知道目标主机的MAC地址以便封装以太网帧，如果发送者只知道目标的IP地址，它会广播一个ARP请求包来查询对应的MAC地址，收到这个请求的设备会检查其中的IP地址，如果匹配，则回复一个ARP响应包，告知自己的MAC地址，这样，源主机就可以使用获得的MAC地址进行数据的传输了。

ARP包的结构和工作原理

ARP消息包含在一个以太网帧中，其结构通常包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度、操作类型、发送者硬件地址（SHA）、发送者协议地址（SPA）、目标硬件地址（THA，在请求中通常为空），以及目标协议地址（TPA）。

工作原理：

1、ARP请求: 当设备有数据要发送给另一台在同一个局域网内的设备，但不知道对方的MAC地址时，它会广播一个ARP请求包。

2、ARP响应: 网络上的所有设备都会接收这个请求，但只有IP地址匹配的设备才会回应，该设备会向请求方单播一个ARP响应包，里面包含了它的MAC地址。

3、缓存更新: 发起请求的设备在收到响应后，会将IP地址和MAC地址的对应关系存储在自己的ARP缓存中，便于后续的数据发送。

4、通信: 现在，源设备可以使用获得的MAC地址信息来封装以太网帧，并与目标设备进行通信。

5、ARP缓存过期: ARP缓存中的条目不是永久的，它们有一个过期时间，这是为了防止网络中的变化（如设备的更换）造成旧信息的累积。

ARP攻击和防护

由于ARP是基于信任的协议，网络上的任何设备都可以发送ARP包，这可能导致ARP欺骗或ARP毒化攻击，攻击者可能会发送伪造的ARP消息来干扰正常的网络通信，为了防御这些攻击，可以采取如下措施：

启用动态ARP检查（DAI）：检查ARP请求和响应是否与已知的接口IP地址匹配。

使用静态ARP条目：手动设置ARP映射，减少对ARP广播的依赖。

使用网络访问控制（NAC）解决方案：确保只有授权的设备能够连接到网络。

实施端口安全策略：限制特定端口上可以学习到的MAC地址数量。