ARP 协议及数据报格式

ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于将网络层地址（IP地址）转换为链路层地址（MAC地址）的协议。它用于解决在发送数据时，需要知道目标主机的MAC地址的问题。

ARP数据报格式如下：

硬件类型（Hardware Type）：指定链路层的类型，如以太网为1。
协议类型（Protocol Type）：指定网络层的类型，如IPv4为0x0800。
硬件地址长度（Hardware Address Length）：指定链路层地址的长度，如以太网地址长度为6字节。
协议地址长度（Protocol Address Length）：指定网络层地址的长度，如IPv4地址长度为4字节。
操作码（Operation）：指定ARP请求或响应的类型，如ARP请求为1，ARP响应为2。
发送方硬件地址（Sender Hardware Address）：发送方的链路层地址。
发送方协议地址（Sender Protocol Address）：发送方的网络层地址。
目标硬件地址（Target Hardware Address）：目标主机的链路层地址，对于ARP请求来说，该字段为0。
目标协议地址（Target Protocol Address）：目标主机的网络层地址。

当一个主机需要发送数据到另一个主机时，首先会检查其ARP缓存（ARP Cache）中是否有目标主机的MAC地址。如果有，则直接发送数据；如果没有，则发送一个ARP请求广播，询问目标主机的MAC地址。目标主机收到ARP请求后，会发送一个ARP响应包含自己的MAC地址。发送方收到ARP响应后，将目标主机的MAC地址存储在ARP缓存中，并发送数据。

通过ARP协议，主机可以动态地获取其他主机的MAC地址，实现了网络层和链路层之间的转换