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\documentclass[../public/实验报告模板]{subfiles}
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\renewcommand{\mydate}{2023年12月1日}
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\renewcommand{\mylabname}{地址解析协议（ARP）}
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\renewcommand{\mychapternum}{2}
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\begin{document}
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\mytitle
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\begin{enumerate}
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\myitem{实验目的}{
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\item 掌握ARP协议的报文格式
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\item 掌握ARP协议的工作原理
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\item 理解ARP高速缓存的作用
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\item 掌握ARP请求和应答的实现方法
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\item 掌握ARP缓存表的维护过程
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\myitem{实验设备或环境}{
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\item 采用网络拓扑结构二
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}
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\myitem{实验原理}{
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\item 物理地址与逻辑地址
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\item ARP协议简介
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\item ARP报文格式
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\item ARP封装
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\item ARP的运行过程
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\item 代理ARP
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\item 协议栈实现代码解析
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\item 各模块推荐流程
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}
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\myitemx[label=练习\arabic*\ ]{实验步骤}{
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\item 领略真实的ARP（同一子网）
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\item 编辑并发送ARP报文（同一子网）
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\item 跨路由器地址解析（不同子网）
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\item 发送arp请求，处理输入的arp数据包功能的实现
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}
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\myitemx[label=练习\arabic*\ , itemsep=1em]{实验结果总结}{
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\item 领略真实的ARP（同一子网）
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\begin{figure}[H]
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\centering
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\includegraphics[width=0.8\linewidth]{imgs/2024-01-01-13-37-01.png}
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\caption{主机C的ARP高速缓存}
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\end{figure}
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\begin{figure}[H]
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\centering
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\includegraphics[width=0.8\linewidth]{imgs/2024-01-01-13-41-56.png}
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\caption{主机B的高速缓存}
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\end{figure}
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ARP高速缓存表由接口、Internet地址、物理地址、类型组成。
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ARP协议的报文交互过程和ARP高速缓存表的更新过程是主机先广播发送ARP请求报文，目标主机收到后向请求方单播发送ARP应答报文，主机收到后更新ARP高速缓存表。
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\item 编辑并发送ARP报文（同一子网）
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主机B、E收到了ARP请求包，主机F给出了ARP响应包。
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主机A、C、D没有收到ARP请求包，因为主机A、C、D与ARP请求发出者主机E不在一个子网。
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\item 跨路由器地址解析（不同子网）
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单一ARP请求报文不呢个跨越子网进行地址解析，因为它是数据链路层协议，只在一个子网内有效。
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ARP地址解析在跨越子网的通信中起到了联通不同子网的作用。
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\thinkingquestion{
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\item 哪些主机收到了ARP请求包？哪台主机给出了ARP响应包？
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主机B、C、D、E、F都收到了ARP请求包。主机F给出了ARP响应包，主机B收到后又转发了这个ARP响应包。
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\item 比较ARP协议在同网段内解析和跨网段的解析有何异同点？
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相同之处是ARP协议在同网段和跨网段解析在正确配置时都能解析成功，区别在于ARP协议在同网段内解析不需要路由器开启静态路由服务，而跨网段解析需要路由器开启静态路由服务。
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\item ARP数据包的长度是固定的吗？试加以解释。
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不是，ARP可以用于不同的硬件类型和协议类型，不同的硬件类型（比如以太网、无线局域网）可能有不同长度的硬件地址，不同的协议类型（比如IPv4、IPv6）可能有不同长度的逻辑地址。
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\item 试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10-20分钟的超时计时器。这个时间设置得太大或太小会出现什么问题？
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因为设备的硬件地址和逻辑地址之间的关联可能会变化，比如DHCP租约到期后更换IP地址，或者某个设备离开网络了，因此需要超时计时器，在超时后重新发送ARP报文。
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这个时间设置得太大会出现不能及时检测到网络变化的情况，设置得太小会导致频繁发送ARP广播请求消耗资源。
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\item 至少举出两种不需要发送ARP请求数据包的情况。
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当目的IP与MAC的对应关系在ARP高速缓存中已经查找到了，就不需要发送ARP请求数据包了；当目的IP与主机自己的IP不在同一个网段，这时需要将数据包发给网关，如果网关的IP与MAC的对应关系在ARP高速缓存中已经查找到了，就不需要发送ARP请求数据包了。
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}
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\end{enumerate}
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\end{document}
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