当网络设备有数据要发送给另一台网络设备时，必须要知道对方的网络层地址（即IP地址）。IP地址由网络层来提供，但是仅有IP地址是不够的，IP数据报文必须封装成帧才能通过数据链路进行发送。数据帧必须要包含目的MAC地址，因此发送端还必须获取到目的MAC地址。通过目的IP地址来获取目的MAC地址的过程是由ARP（Address Resolution Protocol）协议来实现的。
ARP
数据在链路层进行封装时需要目的MAC地址。同一网段为目的MAC地址，不同网段为网关MAC地址。
ARP数据包格式
ARP是广播类型。例如图一所示，主机A发送一个ARP数据包询问谁的IP地址是10.1.1.2？10.1.1.2IP指向的主机（主机B）接收到该广播以后回复一个ARP数据包给发送端（主机A），发送端将10.1.1.2中的MAC地址缓存，这样就实现通过IP地址得到MAC地址的目的。
ARP报文不能穿越路由器，不能转发到其它广播域。
抓包显示：
如图所示，很容易就能看出10.1.1.2主机回复了它的MAC地址。
打开可看到：
下面再来看看回复的报文：
很明显能看到从主机B（10.1.1.2）回复的报文为单播报文。因为arp请求包中已经包含了主机A（10.1.1.1）的IP和MAC地址，所以此时回复只需要单播即可。
ARP缓存
如图所示，当主机A想要去请求主机C的MAC地址时，会发送一个ARP请求报（广播），此时主机B和主机C会同时接收到该广播，主机B发现并不是请求自己的MAC地址，所以进行丢弃，而主机C发现该IP地址与自己的IP地址吻合，所以将主机A的MAC地址进行缓存，同时给主机A进行回复。主机A接收到回复报文以后，也将主机C的MAC地址进行缓存，则下次再次请求主机C时不需要发送ARP报文（1200s之内）。
可以使用arp -a 进行查看主机缓存的MAC地址
ARP代理及免费ARP
代理ARP
好处：
1.保护内部网络
2.减少内部带宽
ARP代理功能：
1.同一网段、不同物理网络上的计算机之间，可以通过ARP代理实现相互通信。
在接口模式下输入arp-proxy enable(华为设备默认关闭)
免费ARP
作用:用来检测IP地址是否冲突（是否有人使用）
原理：请求自己的IP地址（想要配置的IP地址），如果有人使用 ，则会收到一个REPLY报文，如果没有收到回复，则表明该IP地址没人使用。
来源：CSDN
作者：起风了で
链接：https://blog.csdn.net/weixin_44064040/article/details/104517781