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ARP报文格式详解

ARP 协议包（ARP 报文）主要分为 ARP 请求包和 ARP 响应包，本节将介绍 ARP 协议包的格式。

ARP 报文格式

ARP 协议是通过报文进行工作的，ARP 报文格式如图所示。
ARP 报文总长度为 28 字节，MAC 地址长度为 6 字节，IP 地址长度为 4 字节。

其中，每个字段的含义如下。
ARP 数据包分为请求包和响应包，对应报文中的某些字段值也有所不同。

构造 ARP 报文

ARP 报文默认由操作系统自动发送。用户可以自己构造 ARP 报文，向目标主机发送请求，从而获取目标主机的 MAC 地址。这时，可以使用 netwox 工具提供的编号为 33 的模块。

【示例】使用 netwox 工具构造 ARP 包。

1) 查看 netwox 所在主机默认的 ARP 包的相关信息，执行命令如下：

root@daxueba:~# netwox 33

输出信息如下： 
Ethernet________________________________________________________.
| 50:E5:49:EB:46:8D->00:08:09:0A:0B:0C type:0x0806              |
|_______________________________________________________________|
ARP Request_____________________________________________________.
| this address : 50:E5:49:EB:46:8D 0.0.0.0                      |
| asks         : 00:00:00:00:00:00 0.0.0.0                      |
|_______________________________________________________________|
上述输出信息中，Ethernet 部分为以太网信息。ARP Request 部分为 ARP 请求。this address 表示源地址信息。其中，50：E5：49：EB：46：8D 为源主机 MAC 地址；asks 为目标地址信息，这里为 ARP 请求包。由于还没有构造请求，因此地址为 0。

2) 构造 ARP 请求包，请求目标主机 192.168.12.102，执行命令如下：

root@kali:~# netwox 33 -i 192.168.12.102

输出信息如下： 
Ethernet________________________________________________________.
| 50:E5:49:EB:46:8D->00:08:09:0A:0B:0C type:0x0806              |
|_______________________________________________________________|
ARP Request_____________________________________________________.
| this address : 50:E5:49:EB:46:8D 0.0.0.0                      |
| asks         : 00:00:00:00:00:00 192.168.12.102               |
|_______________________________________________________________|
此时，ARP Request 部分 asks 中的 00：00：00：00：00：00 为目标 MAC 地址，因为正在请求目标主机的 MAC 地址，所以为 00：00：00：00：00：00。

192.168.12.102 为目标主机的IP地址，表示向该主机进行 ARP 请求。

3) 为了验证构造的 ARP 请求包，使用 Wireshark 进行抓包，如图所示。


 
其中，第一个数据包为构造的 ARP 请求包。在 Address Resolution Protocol(request) 部分中，Opcode 的值为 request(1)，表示该数据包为 ARP 请求包；Target MAC address 的值为 00：00：00_00：00：00(00：00：00：00：00：00)，表示此时没有获取目标 MAC 地址；Target IP address 的值192.168.12.102，表示请求主机的 IP 地址。

4) 如果请求的目标主机存在，将成功返回 ARP 响应数据包，如图所示。


其中，第 2 个数据包为 ARP 响应数据包。在 Address Resolution Protocol(reply) 部分中，Opcode 的值为 reply(2)，表示该数据包为 ARP 响应包；Sender IP address 的值为 192.168.12.102，表示此时源主机为目标主机；Sender MAC address 的值为 Giga-Byt_17：cf：21(50：e5：49：17：cf：21)，表示 50：e5：49：17：cf：21 为目标主机 192.168.12.102 的 MAC 地址。

免费 ARP 包

免费 ARP（Gratuitous ARP）包是一种特殊的 ARP 请求，它并非期待得到 IP 对应的 MAC 地址，而是当主机启动的时候，发送一个 Gratuitous ARP 请求，即请求自己的 IP 地址的 MAC 地址。

本节将介绍免费 ARP 包的结构、作用，以及如何发送免费 ARP 包。

免费 ARP 包的结构

免费 ARP 报文与普通 ARP 请求报文的区别在于报文中的目标 IP 地址。普通 ARP 报文中的目标 IP 地址是其他主机的 IP 地址；而免费 ARP 的请求报文中，目标 IP 地址是自己的 IP 地址。

作用

构造免费 ARP 包

用户可以使用 netwox 工具中编号为 33 的模块构造免费的 ARP 数据包。

构造免费的 ARP 数据包。

1) 构造免费的 ARP 数据包，设置源 IP 地址和目标 IP 地址为 192.168.59.132，执行命令如下：

root@daxueba:~# netwox 33 -g 192.168.59.132 -i 192.168.59.132

输出信息如下：

Ethernet________________________________________________________.
| 00:0C:29:AA:E0:27->00:08:09:0A:0B:0C type:0x0806               |
|_______________________________________________________________   |
ARP Request_____________________________________________________.
| this address : 00:0C:29:AA:E0:27 192.168.59.132                     |
| asks         : 00:00:00:00:00:00 192.168.59.132                           |
|_______________________________________________________________   |


2) 使用 Wireshark 进行抓包，验证构造的免费 ARP 数据包，如图所示。


其中，第一个数据包的 Info 列显示 Gratuitous ARP for 192.168.59.132(Request)，表示该数据包为构造的免费 ARP 数据包。

在 Address Resolution Protocol(request/gratuitous ARP) 部分中，Sender IP address 和 Target IP address 的值为同一个 IP 地址 192.168.59.132。

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