（1）什么是ARP？
ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）：
是根据IP地址获取数据链路层地址的一个TCP/IP协议。
简单记忆：
根据已知的IP地址解析获得其对应的MAC地址。
（2）ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）的主要功能：
①、将IP地址解析为MAC地址；
②、维护IP地址与MAC地址的映射关系的缓存，即ARP表项；
③、实现网段内重复IP地址的检测（学习DHCP的时候会经常遇到）。
（3）ARP表项的格式
IP地址 + MAC地址
（4）交换机的转发、泛洪以及MAC地址学习和MAC表项的管理。
①、转发
这里的转发一般指的是转发数据；通过读取数据帧中的目的MAC地址，将数据帧准确转发到对应端口（这一步通常依赖MAC表项）。
②、泛洪
当交换机接收到目的MAC地址为广播地址的数据帧时，会向除本身外的其他端口都发送一次该数据包。
③、MAC地址的学习
交换机每接收到一次目的MAC地址为广播MAC地址的数据帧，在泛洪之前会学习源MAC地址+对应端口映射到MAC表中；在泛洪之后并且有端口接收到了广播帧的回复，会把回复帧里的源MAC地址+对应端口映射到MAC表中。
④、MAC表项的管理
MAC表项的格式
MAC地址+对应端口
自己复习，重新写一遍技术文档，就当给自己讲课了。
实验1-top，二层ARP：
说明：该top图的交换机属于二层交换机（没有进行任何配置，除了改名称），PC1和PC2、PC-Other属于同网段（192.168.1.0/24网段，子网掩码24位）。
实验流程
配置好PC1和PC2
在开始使用PC1 ping PC2 之前，检查PC1和PC2的表项，以及交换机的MAC地址表。
PC1的ARP表项
PC2的ARP表项
PC-Other的表项
交换机的MAC地址表
实验结果
先抓包
用 PC1 ping PC2 的IP地址
查看PC1的ARP表项
查看PC2的ARP表项
查看PC-Other的ARP表项
查看交换机S1的MAC地址表项
可以看到，在PC1ping完PC2之后，PC1、PC2、交换机S1，都完成了各自的表项学习。
过程分析
首先查看交换机S1，GE0/0/1口
①、PC1 到 交换机S1
PC1 发送的 ARP Request
抓包主要关注，Source、Destination、Protocol、Info（有一些其他协议需要关注No.、Time、Length）
No.553就是ARP Request，Source（即源MAC地址）这里是PC1的MAC地址，关注源MAC地址尾号（3b:f7），和PC1的进行对照
分析ARP Request：
Destination（即目的MAC地址），这上面写的Broadcast，广播MAC地址的意思。
Protocol（协议），ARP协议（Address Resolution Protocol，地址解析协议）
Info（摘要信息），Who has 192.168.1.2？Tell 192.168.1.1
这一项是ARP Request的核心特征，这句话的意思是：谁是192.168.1.2？告诉192.168.1.1
查看ARP Request的详细信息：
Address Resolution Protocol（ARP协议）
这里主要关注Sender MAC address、Sender IP address、Target MAC address、Target IP address。
Sender MAC address：3b:f7（关注尾号），这里是指发送端的MAC地址，相当于源MAC地址（即PC1的MAC地址）
Sender IP address：192.168.1.1，发送端IP地址，相当于源IP地址，（即PC1的IP地址）
Target MAC address：broadcast（ff:ff:ff:ff:ff:ff），目的MAC地址，全为f属于广播MAC地址
Target IP address：192.168.1.2，目的IP地址，即PC2的IP地址
产生的原因
由于PC1和PC2第一次通信时，ARP缓存表中并不存在PC2的MAC地址，所以PC1会发送ARP Request来获取目的MAC地址（这里是获取PC2的MAC地址。），封装该报文的时候就会把PC1的IP和MAC放到Sender MAC和Sender IP中，
把PC2和广播MAC地址放到Target MAC和Target IP中。
Ethernet II（数据链路层），
主要关注：src/source MAC和Destination MAC
source MAC：PC1的MAC地址
destiation MAC：广播MAC全为f
Frame（物理层），该实验不用过多关注。
PC1 到 S1的过程
第一步封装ARP Request，封装过程上面写了
第二步发送ARP Request到S1的GE0/0/1接口
交换机接收到数据包之后·，会对ARP Request解封装，解封装到数据帧（由于是二层交换机，并不会解封高于数据链路层的头部）
观察数据链路层帧头的信息：
source MAC:54-89-98-70-3B-F7
destination MAC:ff:ff:ff:ff:ff:ff
交换机S1会进行MAC地址的学习，就是把源MAC地址和对应接口号映射成MAC表项，MAC表项的格式：MAC地址+对应接口
即：54-89-98-70-3B-F7 GE 0/0/1
学习完成之后，由于目的MAC地址是广播地址，所以就会进行泛洪，会向除发送端外的其他端口发送ARP Request。
图片示例：
PC-Other临时添加，以上是PC1 到 S1的过程。
交换机泛洪后会向GE 0/0/2接口，GE 0/0/3接口都发送ARP Request，为了方便理解，先说明S1 到 PC-Other
②、S1 到 PC-Other 的过程
由于此时交换机S1的身份变成了发送方，所以在接口GE0/0/3发送数据包之后，并不会进行MAC地址的学习。
当ARP Request从GE 0/0/3 到达 PC-Other的接口后，PC-Other会对该ARP Request进行解封装。
PC-Other主要看第三层ARP的信息
ARP Request：
Sender IP:192.168.1.1/24
Sender MAC:54-89-98-70-3B-F7
Target IP:192.168.1.2/24
Target MAC:ff:ff:ff:ff:ff:ff
查看了ARP Request协议的信息后，根据里面的Target IP来判断该数据包是不是发送给自己的。
Target IP：192.168.1.2/24；PC-Other/IP：192.168.1.3/24
发现IP地址不匹配，则PC-Other会丢弃该ARP Request数据包。
③、S1 到 PC2的过程
由于此时交换机S1的身份变成了发送方，所以在接口GE0/0/2发送数据包之后，并不会进行MAC地址的学习。
当ARP Request从GE 0/0/2 到达 PC2的接口后，PC2会对该ARP Request进行解封装。
PC2主要看第三层ARP的信息
ARP Request：
Sender IP:192.168.1.1/24
Sender MAC:54-89-98-70-3B-F7
Target IP:192.168.1.2/24
Target MAC:ff:ff:ff:ff:ff:ff
查看了ARP Request协议的信息后，根据里面的Target IP来判断该数据包是不是发送给自己的。
Target IP：192.168.1.2/24；PC-2/IP：192.168.1.2/24
发现IP地址匹配，则PC-Other会接收ARP Request数据包，并进行回复。
ARP reply
PC2在回复ARP Request数据包时，会先把ARP Request里面的Sender IP address和Sender MAC address，映射成ARP表项。
PC2的ARP表项
映射完成后，会进行ARP reply数据包的封装
由于此时PC2知道了PC1的IP和MAC地址，为了回复PC1的ARP Request请求，所以封装的ARP reply内容如下
ARP replay
Sender IP address：192.168.1.2，即PC2的IP地址
Sender MAC address：54-89-98-65-27-63，即PC2的MAC地址
Target IP address：192.168.1.1，根据ARP表项，把PC1的IP地址封装进去
Target MAC address：54-89-98-70-3B-F7，根据ARP表项，把PC1的MAC地址封装进去
数据链路层
source MAC：54-89-98-65-27-63
destination MAC：54-89-98-70-3B-F7
封装完成后，ARP reply从PC2的接口发送到交换机S1的GE0/0/2接口
交换机 S1 GE0/0/2 接收到之后，会对 ARP reply 进行解封装，解封装到数据链路层，查看里面的帧信息，把源MAC地址和接收到 ARP reply 的接口映射到 MAC地址表项 中
即：54-89-98-65-27-63 GE 0/0/2
学习完成后，再把帧信息中的目的MAC地址在MAC地址表中进行比对，发现目的MAC地址（即PC1的MAC地址）和接口GE 0/0/1绑定，所以交换机S1会把ARP reply从GE0/0/1口发送给PC1
④、S1 到 PC1
PC1接收到ARP reply后，解封装查看第三层信息，发现目的IP地址、目的MAC地址和自己IP地址、MAC地址相同，就会把里面的Sender IP address、Sender MAC address映射到自己的ARP表项中：
至此ARP的学习完成，然后才开始正式的通信，ping命令发送的协议包是ICMP
注意事项：
如果在ping了一次之后，过了一段时间再去查看ARP表项、MAC地址表项发现为空这是正常现象，再ping一次即可。
以上便是二层ARP的内容。
