一：概念

  • ARP：address resolution protocol，地址解析协议
  • 作用：将已知的IP地址解析为MAC地址

二：实验

2.1 对首次ping进行抓包

（1）路由器R1

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Router#show ip interface brief 
Interface                  IP-Address      OK? Method Status                Protocol
GigabitEthernet0/0         192.168.1.1     YES manual up                    up      
GigabitEthernet0/1         unassigned      YES unset  administratively down down    
GigabitEthernet0/2         unassigned      YES unset  administratively down down    
GigabitEthernet0/3         unassigned      YES unset  administratively down down 

Router#ping 192.168.1.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.3, timeout is 2 seconds:
.!!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 2/2/4 ms

（2）路由器R2

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Router#show ip interface brief 
Interface                  IP-Address      OK? Method Status                Protocol
GigabitEthernet0/0         192.168.1.3     YES manual up                    up      
GigabitEthernet0/1         unassigned      YES unset  administratively down down    
GigabitEthernet0/2         unassigned      YES unset  administratively down down    
GigabitEthernet0/3         unassigned      YES unset  administratively down down

（3）使用 wireshark 进行抓包

由抓包结果进行分析，首次的Ping发送了一个ARP广播；192.168.1.3 接收到后保存了发送方的Mac地址，并做出了单播响应，告知了对方自己的Mac地址。因此，此后的5次PING命令，分别抓到发送和响应8个ICMP包。

2.2 查看 ARP

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Router#show arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  192.168.1.1             -   5061.e800.1400  ARPA   GigabitEthernet0/0
Internet  192.168.1.2            27   50ea.cd00.1500  ARPA   GigabitEthernet0/0
Internet  192.168.1.3            12   50ea.cd00.1500  ARPA   GigabitEthernet0/0

以太网的头部，每经过一个路由器都会从新编写一个新的头部，修改源MAC和目的MAC。

三：代理 ARP

3.1 概念

代理ARP（proxy arp）：通常就是一个主机（路由器），作为指定的设备（路由器代替该设备）对另一台设备的APR请求做出响应。

3.2 实例

（1）R1 路由

通过出接口方式，将数据包通过Gi0/0接口发送出去；路由表新增一条静态路由；

通过 wireshark 抓包情况，发现若不配置出接口，数据将因无法定位到目标MAC而在路由器内部发不出去。

当配置出接口后，首次PING进行广播，获取到目标设备的MAC地址，wireshark 抓取到 8次通信数据包。

由此，R1和R2路由互通。

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# R1: 通过出接口方式配置路由
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 Gi0/0 

Router#show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR

Gateway of last resort is not set

      192.168.0.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.0.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L        192.168.0.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S     192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0

（2）R2 路由

仅仅配置了2个接口的IP地址

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Router#show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR

Gateway of last resort is not set

      192.168.0.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.0.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L        192.168.0.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
      192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1
L        192.168.1.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1

配置R2路由，关于1网段的出接口

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Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 Gi0/1

此时，若要从R1向R3发送数据包，通过 wireshark 抓包分析，数据包成功发送出去，却没有响应，所以此时，我们应该配置R3路由通往0网段的出接口。

（3）R3 路由

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Router(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 Gi0/0
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Router>ping 192.168.0.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.0.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 3/4/7 ms

此时可以观察到R1路由与R3路由实现了互通。

3.3 ARP 变化

当我们R1与R3未进行通信时，此时R3的ARP表的情况是这样的：

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Router#show ip arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  192.168.1.2            62   506e.b500.1701  ARPA   GigabitEthernet0/0
Internet  192.168.1.3             -   502e.cd00.1800  ARPA   GigabitEthernet0/0

当完成上述实例通信时，两者互通，此时查看R3的ARP表如下：

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Router#show ip arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  192.168.0.1             1   506e.b500.1701  ARPA   GigabitEthernet0/0
Internet  192.168.1.2            65   506e.b500.1701  ARPA   GigabitEthernet0/0
Internet  192.168.1.3             -   502e.cd00.1800  ARPA   GigabitEthernet0/0

由上述两表观察可知，R1路由的地址被存储在了R3的ARP表中，且因为有存活时间，更值得注意的是此处用到了 APR代理，代理地址即为我们的R2路由。因此此处由于设计本身的缺陷，存在漏洞，故而当代理ARP进行广播请求时，我们可以冒充网关（被攻击机的下一跳地址），给被攻击机做出单播响应，这样被攻击机就会存储攻击机的MAC地址，下次发送数据就会发送给攻击机，被攻击方可以直观的感受到不能上网（地址冲突），或者网络请求超时等。

四：总结

  • APR 后到优先，当下一跳存在2台路由器时，广播响应会被两台路由都响应，后者会将前者的响应覆盖，可能会导致我们的路由寻址不是最优路径；
  • 只写出接口的静态路由会依赖代理ARP，若关闭代理ARP则不能实现通信；
  • 代理ARP 会产生大量ARP映射列表，这些数据会占用内存；
  • 最好的静态路由写法就是既有出接口，又有下一跳；
  • 仅写下一跳会触发自身的递归查询；
  • ARP攻击：由于自身广播请求，所以请求的目的IP会被当前广播域内，所有的主机听到；若此时，黑客伪装自己的IP地址，就是我们请求的地址，再回访我们一次；即使我们之前请求到了真的服务器地址，但由于ARP本身后到优先的机制，黑客的地址会覆盖之前真正服务器的地址；我们的ARP映射列表中存储了黑客电脑的MAC，此时发送消息，我们就把数据全部发送到了黑客的电脑。
  • 防止ARP攻击：人为手动绑定MAC地址，arp IP address MAC address arpa；ARP映射表中就有了对方的MAC，无法被后到优先覆盖，防止被ARP欺骗。