ARP MAC地址解析协议（同一网段）
功能：请求报文，广播到本局域网，让查找的IP地址学习到mac地址。
实现过程：
PC1 首先查看自身ARP缓存信息，是否存在1.1.1.2主机的MAC地址。
不存在
如果目的的主机的MAC地址信息在ARP缓存中不存在，则主机会自动发送ARP请求报文，是一种广播报文。
PC2收到ARP请求后，检查target ip 是否是自身的网卡ip地址。
如果不是，则忽略该ARP请求报文丢弃。
如果是，则将请求报文的sender mac 和 sender ip记录到自己的arp缓存中，并回应arp应答报文。
PC2的arp应答报文单播发送，pc1收到arp应答报文后提取sender mac 和sender IP 记录到自身arp缓存中
存在
arp缓存存在相应表项，无需arp解析。
ARP请求
sender mac 发送arp报文主机网卡的mac地址
sender ip 发送arp报文主机网卡的ip地址
target mac 0000-0000-0000 未知MAC
target ip 被询问的主机网卡的ip地址
ARP应答
sender mac 发送arp应答报文主机网卡的mac地址
sender ip 发送arp应答报文主机网卡ip地址
target mac arp请求报文发送者的mac地址
target ip arp请求报文发送者的ip地址
代理arp（Proxy ARP 跨网段）
功能：代理ARP（Proxy-arp）的原理就是当出现跨网段的ARP请求时，路由器将自己的MAC返回给发送ARP广播请求发送者，实现MAC地址代理（善意的欺骗），最终使得主机能够通信。
具体访问流程：
图中R1和R3处于不同的局域网，R1和R3在相互通信时，R1先发送了一个ARP广播数据包，请求R3的mac地址，但是由于R1是12.1.1.0网段，而R3是13.1.1.0网段，R1和R3之间是跨网段访问的，也就是说R1的ARP请求会被R2拦截到，然后R2会封装自己的mac地址为目的地址发送一个ARP回应数据报给R1（善意的欺骗），然后R2就会代替R1去访问R3。
整个过程R1以为自己访问的是R3，实际上真正去访问R3的是R2，R1却并不知道这个代理过程，这就是所谓的ARP代理，通常用于跨网段访问。
注意：如果R2关闭了arp的代理功能，那么R1再访问R3的时候，R2并不会把自己的mac地址给R1，那么R1和R3之间就无法通信。默认情况下，思科的设备是开启了arp代理功能，也就是说，R2会作为中间代理实现R1和R3之间跨网段通信。
代理ARP的使用场景为：
- 主机不适合配置网关时
- 目标主机和源主机在同一个网段，但不在同一个广播域
代理ARP
免费ARP何时工作
功能：用于检查地址冲突
何时触发免费ARP
1、接口配置ip后发送免费ARP
2、通过DHCP协议动态获取ip地址
3、接口地址变更时
具体实例：
请求流程：设备使用自己的ip地址作为目的地址发送ARP请求。
1、IP地址冲突检测：当设备的协议接口up设备主动会向外发送arp广播报文，正常情况不会受到报文，如果收到说明检测到ip地址冲突，设备会周期性广播ARP应答报文直到冲突解除。
2、用于通告一个新的mac地址：发送方跟换了网卡，mac地址表变化了，为了解除mac地址表老化，发送方会提前发送一个免费arp。
3、在vrrp备份组中用老通告主备发生变化。
4、当接口的MAC地址更改时会发送arp
交换机如何处理？
用于刷新交换机的MAC地址表
用于刷新同网段其他主机/路由器以存在的arp表项
RARP
由mac地址学习到ip地址
请求过程：
2、原理：
(1)网络上的每台设备都会有一个独一无二的硬件地址，通常是由设备厂商分配的MAC地址。主机从网卡上读取MAC地址，然后在网络上发送一个RARP请求的广播数据包，请求RARP服务器回复该主机的IP地址。
(2)RARP服务器收到了RARP请求数据包，为其分配IP地址，并将RARP回应发送给主机。
(3)PC1收到RARP回应后，就使用得到的IP地址进行通讯。