ARP：將32位的IP地址轉換為48位的實體地址。

IP地址是網路層的地址，連上網際網路的每一臺主機的每一個介面都會有一個IP地址，每臺主機的每個網絡卡均有唯一的實體地址，實體地址在生產時就已經定死，無法改變，而每個網絡卡的IP地址是可以改變的（例如連上不同的wifi，IP地址也會不同）。

為什麼有了IP地址還要有MAC地址，有MAC地址還要有IP地址？

首先要明白，物理網路是有許多結構的，不同的物理網路具有不同的mac地址格式，為了讓不同的網路進行通訊，那麼就使用統一的IP地址好了，

mac地址是資料鏈路層的地址，並且mac地址出現時間比IP地址要早，保留mac地址很可能是為了向後相容已有的網絡卡晶片，同時，並不是所有的網路都使用IP協議

ARP報文格式如下：

硬體型別（16位）：指定實體地址的型別，1表示乙太網。

上層協議型別（16位）：指定要將MAC地址對映成什麼協議的地址。0x0800表示IP地址。

MAC地址長度（8位）：指定MAC地址的長度，單位是位元組。

協議地址長度（8位）：指定協議地址的長度，單位為位元組。

操作型別：1表示ARP請求、2表示ARP迴應、3表示RARP請求，4表示RARP迴應。

接下來為傳送源的實體地址和協議地址（由於迴應時要知道傳送個誰，以此來封裝以太幀），目的實體地址和協議地址。

封裝ARP請求時，傳送源除了目的實體地址外都會填寫。

當路由器或主機選擇了某條路由時，首先會查詢ARP快取，若快取中有對應IP地址的實體地址，則以此封裝以太幀，否則會廣播（為二層廣播）ARP報文，每個主機接收到ARP請求報文後，會快取傳送源的IP——MAC對到ARP快取中，目的主機會發送ARP迴應（此時為單播），當傳送源接收到迴應時，會將目的方的IP——MAC對存放在ARP快取中。在點到點的物理連線中，是不會用到ARP報文的，在啟動時雙方都會通告對方自己的IP地址，此時物理層的封裝不需要MAC地址。windows上可以使用arp -a檢視本機的ARP快取。ARP快取中的每個條目的最大存活時間為20分鐘（從條目建立時開始計時）。

ARP代理：

之前說ARP請求是廣播的，我們知道路由器是分割廣播域的（這部分在CCNA總結中會講），如果我們要查詢的IP地址在外網怎麼辦？此時就需要ARP代理，當傳送源廣播ARP請求時，本地網路上不會有主機迴應（因為IP地址是外網的），此時路由器會將回應該請求，則傳送源誤認為路由器就是目的主機，會將報文全部轉發給它，在由路由器轉發報文，則該路由器就被稱為ARP代理。

免費ARP：

在主機開機配置時，會發送一個目的IP地址（ARP報文段中的目的IP地址）為自己IP地址的ARP請求報文，該報文稱為免費ARP，其作用如下：

1、讓主機確認本地網路上是否有與自己IP地址相同的主機，若有，則ICMP錯誤報文被返回。

2、若接收主機ARP快取中本身就有傳送源主機的IP——MAC對，則會更新，否則，會快取傳送源的IP——MAC對，這種情況在傳送主機更換了物理網絡卡並重啟後出現

ARP：將32位的IP地址轉換為48位的實體地址。