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ARP（Address Resolution Protocol）的功能是通过目标主机的IP地址，查询目标主机的MAC地址，实现了IP地址MAC地址的映射，保证通信的顺利进行。
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ARP协议使用一种询问／回答机制。如果主机H1要发送一个IP数据报给主机H4，但它只知道H4的IP地址P4，而不知道它的MAC地址。则按照下图所示的过程发送数据报。
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（1）H1构造好IP数据报后，由于它不知道发放哪个MAC地址，还不能将其交给网卡处理。这时H1先构造一个ARP请求数据报，该数据报中包含了H4的IP地址P4，并留下一个空位表示H4的MAC地址。H1的ARP将该数据报交给网卡，让它将该数据报作为广播帧发送出去。
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（2）网络中的所有网卡收到该广播帧后将帧中的数据取出交给上层ARP处理。
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（3）ARP协议在收到这个请求数据报后将自己的IP地址与数据报中的IP地址进行比较，如果相同就表示对方在询问自己的MAC地址。如果发现不是询问自己的MAC地址，ARP协议会丢弃该数据报。
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（4）只有H4会处理这个ARP请求数据报。这时H4将自己的MAC地址填在MAC地址空位上，并将该数据报改为ARP响应数据报。由于H1在发送的请求数据报中填写了自己的MAC地址和IP地址，因此H4让网卡将ARP响应数据报以单播方式发送给主机H1。
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对于不在同一以太网的通信，该过程略有不同。例如，H1要与HB通信，H1知道自己与HB不在同一网络中，需要通过路由器将数据报发送给HB，因此H1将IP数据报发送给路由器RT。RT将数据报转发给HB时，如果它不知道HB的MAC地址，它也会使用ARP进行询问。
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如果每次发送一个IP数据报都需要进行一次ARP请求数据报的广播，那么发送一个IP数据报的代价是很高的。因此，通常在系统中维持一个ARP缓存，来减少地址解析所需的通信。
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RARP（Reverse Address Resolution Protocol，反向地址解析协议）的作用是将MAC地址转换为IP地址。某些主机（通常是无盘工作站）只知道自己的MAC地址，但有时候需要知道其IP地址，这就需要RARP。为了使RARP正常工作，在局域网中至少有一台主机充当RARP服务器，并且要在RARP服务器中建立好MAC地址与IP地址的映射表。
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