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车载以太网ARP协议是指在车载以太网中使用的ARP协议。ARP#xff08;Address Resolution Protocol#xff09;是一种用于将IP地址解析为MAC地址的协议。在… 文章目录 车载以太网ARP协议ARP协议帧格式ARP报文示例ARP报文完整流程ARP流程报文示例ARP协议测试 车载以太网ARP协议
车载以太网ARP协议是指在车载以太网中使用的ARP协议。ARPAddress Resolution Protocol是一种用于将IP地址解析为MAC地址的协议。在车载以太网中ARP协议用于在车载网络中查找其他设备的MAC地址以便进行通信。
当一个车载设备需要与另一个设备通信时它会首先发送一个ARP请求请求目标设备的MAC地址。目标设备收到请求后会回复一个ARP响应其中包含自己的MAC地址。发送请求和接收响应的过程都是通过以太网帧来完成的。
在车载以太网中ARP协议的作用非常重要因为它可以帮助车载设备快速地找到其他设备的MAC地址从而实现高效的通信。
ARP协议帧格式
ARPAddress Resolution Protocol协议帧格式如下
字段长度字节描述Hardware Type2指定网络类型如以太网Protocol Type2指定协议类型如IPv4Hardware Address Length1指定硬件地址长度如以太网地址长度为6Protocol Address Length1指定协议地址长度如IPv4地址长度为4Operation2指定ARP请求或响应Sender Hardware Address可变发送方的硬件地址Sender Protocol Address可变发送方的协议地址Target Hardware Address可变目标的硬件地址Target Protocol Address可变目标的协议地址
其中硬件地址和协议地址的长度由前面的字段指定。Operation字段指定ARP请求或响应值为1表示ARP请求值为2表示ARP响应。发送方的硬件地址和协议地址指定了ARP请求或响应的发送方目标的硬件地址和协议地址指定了ARP请求或响应的目标。
ARP报文示例
以下是一个ARP报文的示例
Ethernet Header:Destination MAC Address: FF-FF-FF-FF-FF-FF (Broadcast)Source MAC Address: 00-11-22-33-44-55Ethernet Type: ARP (0x0806)ARP Header:Hardware Type: Ethernet (1)Protocol Type: IPv4 (0x0800)Hardware Address Length: 6Protocol Address Length: 4Operation: Request (1)Sender Hardware Address (SHA): 00-11-22-33-44-55Sender Protocol Address (SPA): 192.168.1.1Target Hardware Address (THA): 00-00-00-00-00-00Target Protocol Address (TPA): 192.168.1.2在这个示例中源MAC地址是00-11-22-33-44-55目标MAC地址是广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。以太网类型为ARP0x0806。ARP头部包含硬件类型Ethernet、协议类型IPv4、硬件地址长度6、协议地址长度4和操作类型请求。发送方的硬件地址和协议地址是00-11-22-33-44-55和192.168.1.1目标方的硬件地址和协议地址是00-00-00-00-00-00和192.168.1.2。
ARP报文完整流程
ARPAddress Resolution Protocol是一种用于将IP地址解析为MAC地址的协议。下面是ARP报文的完整流程 主机A想要向主机B发送数据包但是它不知道主机B的MAC地址。 主机A首先检查它的ARP缓存看是否已经有了主机B的MAC地址。如果有主机A就可以直接发送数据包。 如果主机A的ARP缓存中没有主机B的MAC地址它就会发送一个ARP请求广播请求主机B回复它的MAC地址。 ARP请求广播包含主机A的MAC地址、IP地址和一个特殊的目标IP地址通常是0.0.0.0以及主机B的IP地址。 所有收到ARP请求广播的主机都会检查请求中的目标IP地址是否与自己的IP地址匹配。如果匹配它就会回复一个ARP响应包包含自己的MAC地址和IP地址。 主机A收到ARP响应包后就会将主机B的MAC地址添加到它的ARP缓存中并使用该地址发送数据包。 主机B收到数据包后会检查数据包的目标MAC地址是否与自己的MAC地址匹配。如果匹配它就会接受数据包并进行处理。 如果主机B的MAC地址不匹配它就会丢弃数据包并发送一个ICMP目标不可达消息给主机A。
这就是ARP报文的完整流程。ARP协议的作用是将IP地址解析为MAC地址以便主机之间可以进行通信。
ARP流程报文示例
ARP协议的完整流程通常需要两帧报文一帧是ARP请求报文另一帧是ARP响应报文。下面是一个示例
假设主机A的IP地址是192.168.1.1MAC地址是00-11-22-33-44-55主机B的IP地址是192.168.1.2MAC地址是AA-BB-CC-DD-EE-FF。 主机A想要向主机B发送数据包但是它不知道主机B的MAC地址。 主机A发送一个ARP请求广播请求主机B回复它的MAC地址。
Ethernet Header:Destination MAC Address: FF-FF-FF-FF-FF-FF (Broadcast)Source MAC Address: 00-11-22-33-44-55Ethernet Type: ARP (0x0806)ARP Header:Hardware Type: Ethernet (1)Protocol Type: IPv4 (0x0800)Hardware Address Length: 6Protocol Address Length: 4Operation: Request (1)Sender Hardware Address (SHA): 00-11-22-33-44-55Sender Protocol Address (SPA): 192.168.1.1Target Hardware Address (THA): 00-00-00-00-00-00Target Protocol Address (TPA): 192.168.1.2主机B收到ARP请求广播后检查请求中的目标IP地址是否与自己的IP地址匹配。如果匹配它就会回复一个ARP响应包包含自己的MAC地址和IP地址。
Ethernet Header:Destination MAC Address: 00-11-22-33-44-55Source MAC Address: AA-BB-CC-DD-EE-FFEthernet Type: ARP (0x0806)ARP Header:Hardware Type: Ethernet (1)Protocol Type: IPv4 (0x0800)Hardware Address Length: 6Protocol Address Length: 4Operation: Reply (2)Sender Hardware Address (SHA): AA-BB-CC-DD-EE-FFSender Protocol Address (SPA): 192.168.1.2Target Hardware Address (THA): 00-11-22-33-44-55Target Protocol Address (TPA): 192.168.1.1主机A收到ARP响应包后将主机B的MAC地址添加到它的ARP缓存中并使用该地址发送数据包。
Ethernet Header:Destination MAC Address: AA-BB-CC-DD-EE-FFSource MAC Address: 00-11-22-33-44-55Ethernet Type: IPv4 (0x0800)IP Header:Version: 4Header Length: 20 bytesType of Service: 0Total Length: 100 bytesIdentification: 1234Flags: 0Fragment Offset: 0Time to Live: 64Protocol: TCP (6)Header Checksum: 0x1234Source IP Address: 192.168.1.1Destination IP Address: 192.168.1.2TCP Header:Source Port: 1234Destination Port: 80Sequence Number: 5678Acknowledgment Number: 9012Data Offset: 20 bytesFlags: SYNWindow Size: 65535Checksum: 0x5678Urgent Pointer: 0主机B收到数据包后会检查数据包的目标MAC地址是否与自己的MAC地址匹配。如果匹配它就会接受数据包并进行处理。
这就是ARP协议的完整流程需要两帧报文来完成。
ARP协议测试
在车载以太网中ARP协议用于解析IP地址和MAC地址之间的映射关系。测试ARP协议的方法如下 确认车载以太网网络中的设备IP地址和MAC地址可以使用命令行工具如arp -a或者网络分析工具如Wireshark来获取。 在车载以太网网络中的一台设备上发送ARP请求请求目标为另一台设备的IP地址。可以使用命令行工具如arping或者网络分析工具如Wireshark来发送ARP请求。 监听目标设备是否收到了ARP请求并且是否回复了ARP响应。可以使用命令行工具如tcpdump或者网络分析工具如Wireshark来监听网络流量。 确认目标设备的MAC地址是否正确地被解析出来并且是否与之前获取的MAC地址一致。 重复以上步骤测试其他设备之间的ARP协议。
