一、ARP包的概述
ARP全称为Address Resolution Protocol，即地址解析协议。它是一种将网络层地址（如IP地址）转换成物理地址（如MAC地址）的协议。该协议借助 ARP包来实现网络通信中的数据帧发送与接收。
在进行网络通信时，IP地址只能定位到某一台网络主机，而MAC地址则可直接和网络上的网卡进行通信，因此由ARP协议将IP地址与MAC地址进行映射，从而实现数据帧的发送与接收。
ARP包是构建ARP协议的基础，它通过组装不同的字段信息，描述了网络通信中的目标IP地址、源IP地址、目标MAC地址、源MAC地址等内容。
二、ARP包的构成
ARP包由以下字段组成：
- 硬件类型：表示主机所使用的物理网卡类型，常见的网络卡类型有以太网、FDDI等。
- 协议类型：表示协议类型，如IP协议。
- 硬件地址长度：表示协议所用地址的长度，以字节为单位。
- 协议地址长度：表示协议地址的长度，以字节为单位。
- 操作类型：表示当前操作是请求还是应答。
- 发送方硬件地址：发送方的物理地址，对于以太网就是MAC地址。
- 发送方协议地址：发送方的IP地址。
- 接收方硬件地址：接收方的物理地址，对于以太网就是MAC地址。
- 接收方协议地址：接收方的IP地址。
三、ARP包的发送和处理
ARP包的发送和处理流程如下：
- 发送：在进行ARP请求时，需要填写目标IP地址、发送方IP地址、发送方MAC地址等字段，并将数据帧发送到本地子网上。
- 接收：网络上的其他主机收到ARP请求后，会返回一个ARP应答包，其中包括接收方IP地址和硬件地址等信息。请求主机收到应答后，将根据应答包中的地址信息将数据帧发送到目标主机。
- 处理：ARP包的处理流程包括获取ARP包、分析ARP包、解析MAC地址、更新ARP表等操作。
四、ARP包的应用场景
ARP包在实际应用中广泛应用于以下场景：
- 网络中的主机数据通信。
- 主机和网络设备的通信，如路由器、交换机等。
- 网络管理，如对网络MAC地址进行管理，设定黑名单等。
五、ARP包的示例代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <net/if_arp.h>
#include <sys/socket.h>
int main()
{
unsigned char arp[42] = {0,};
// 硬件类型
arp[0] = 0x00;
arp[1] = 0x01;
// 协议类型
arp[2] = 0x08;
arp[3] = 0x00;
// 硬件地址长度和协议地址长度
arp[4] = 0x06;
arp[5] = 0x04;
// 操作类型
arp[6] = 0x00;
arp[7] = 0x01;
// 发送方MAC地址和IP地址
arp[8] = 0x52;
arp[9] = 0x54;
arp[10] = 0x00;
arp[11] = 0x12;
arp[12] = 0x34;
arp[13] = 0x56;
arp[14] = 192;
arp[15] = 168;
arp[16] = 31;
arp[17] = 123;
// 目标MAC地址和IP地址
arp[18] = 0x00;
arp[19] = 0x00;
arp[20] = 0x00;
arp[21] = 0x00;
arp[22] = 0x00;
arp[23] = 0x00;
arp[24] = 192;
arp[25] = 168;
arp[26] = 31;
arp[27] = 1;
// 发送ARP请求
struct sockaddr_in addr;
int sock = socket(AF_PACKET, SOCK_DGRAM, htons(ETH_P_RARP));
if (sock < 0) {
printf("create socket error!");
return -1;
}
addr.sin_family = AF_PACKET;
addr.sin_port = htons(ETH_P_ARP);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.31.123");
memset(addr.sin_zero, 0, sizeof(addr.sin_zero));
sendto(sock, arp, sizeof(arp), 0, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr));
}
