地址解析協議（Address Resolution Protocol）

將IP地址轉換成MAC地址的網絡層協議

爲何須要ARP

位於網絡層的主機和路由器是經過其邏輯地址標識的，在TCP/IP協議簇中，邏輯地址對應爲IP地址，長度爲32比特。

報文是經過物理網絡送達主機和路由器的。在物理層中，經過各自的物理地址識別，其要求物理地址本地惟一，沒必要全局惟一。如以太網使用的48比特MAC地址。

報文傳輸須要兩個層次的尋址：邏輯尋址、物理尋址

須要解決的問題：IP數據包包含的是IP地址，而路由器上的硬件接口只理解物理網絡的尋址；硬件接口必不可少

地址映射和解析

靜態映射：建立一張邏輯地址與物理地址相關聯的表格。

靜態映射的侷限性主要體如今主機IP與MAC地址的更新。例如更換新的網卡等，會致使MAC地址或IP地址發生變化。所以，靜態映射表須要週期性更新，而這將致使巨大的網絡開銷

動態映射：當主機知道邏輯或物理地址中的一個時，可使用協議去查詢對應的另外一個地址

實現動態映射一般有兩種協議：地址解析協議（Address Resolution Protocol,ARP）和逆向地址解析協議（Reverse Address Resolution Protocol,RARP）。

ARP將一個邏輯地址映射到一個物理地址，RARP將一個物理地址映射到一個邏輯地址。

ARP的四種狀況

1. 發送者是一臺主機，向同一網絡中的另外一臺主機發送報文。此時IP須要與一個物理地址創建映射
2. 發送者是一臺主機，向另外一個網絡中的另外一臺主機發送報文。主機查詢路由表，查詢下一跳路由器的IP地址。此時，路由器的IP地址成爲必須映射到物理地址的邏輯地址。IP地址仍然是目的地址，而物理地址爲下一跳路由器的MAC地址。
3. 發送者是一臺路由器，接收到一個目的地址是處於其餘網絡主機的數據包。發送者查詢路由表，找到目的主機對應的下一跳的IP地址。下一跳的IP地址成爲必須映射到物理地址的邏輯地址。此時，IP地址還是目的地址，物理地址是通往目的主機的路徑上下一跳路由器的MAC地址。
4. 發送者是一臺路由器，接受到目的地址是同一網絡主機的數據報。數據報的目的IP成爲必須映射到物理地址的邏輯地址。

RARP服務器

RARP服務器是一臺特殊的服務器，能夠經過配置來偵聽RARP請求並做出應答。

RARP的工做方式

1. 發送者生成RARP請求消息：源節點生成RARP請求，發送者MAC地址和目的地址均設置爲本機的MAC地址。發送者IP和目的IP爲空。
2. 發送者廣播RARP請求，在本地網絡中。
3. 本地節點處理RARP請求消息，經過本地網絡中的RARP服務器。沒有被設置爲RARP服務器的主機會忽略這個請求。
4. RARP服務器查詢表中源節點的硬件地址，尋找對應的IP地址，發送者MAC和IP均設爲RARP服務器自身的地址，目的MAC地址爲源節點的MAC地址，目的IP地址爲查詢出的IP地址。
5. RARP服務器發送RARP應答消息，經過單播形式，傳回源節點。
6. 源節點處理應答消息，將應答消息中的目的IP設爲自身的IP地址。

RARP的限制

RARP是一個非IP協議，它不能被客戶端的TCP/IP協議棧所處理。並且每一臺中心服務器的MAC地址必須手動配置，而且協議只能返回一個IP地址。

所以，近年來RARP已經被停用，被引導程序協議（Bootstrap Protocol，BOOTP）與動態主機分配協議（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）所取代。