1、在网络通讯时，源主机的应用程序只知道目的主机的IP地址和端口号，却不知道目的主机的硬件地址，而数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的，如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符，则直接丢弃。因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址。ARP协议就起到这个作用。源主机发出ARP请求，询问“IP地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少”，并将这个请求广播到本地网段（以太网帧首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF表示广播），目的主机接收到广播的ARP请求，发现其中的IP地址与本机相符，则发送一个ARP应答数据包给源主机，将自己的硬件地址填写在应答包中。
2、每台主机都维护一个ARP缓存表，可以用arp -a命令查看。缓存表中的表项有过期时间（一般为20分钟），如果20分钟内没有再次使用某个表项，则该表项失效，下次还要发ARP请求来获得目的主机的硬件地址。
1、同步码（0与1交替）、SFD固定为10101011标识帧的开始、6字节的目的地址、6字节的源地址（本机MAC地址）、长度/类型字（例如0x800，代表IP数据包；0x806，代表ARP数据包）、数据和填充表示该以太网帧携带的上层协议数据，它们的最小长度为46字1500字节。CRC字段值包含了该以太网帧的差错校验信息。
1、ARP缓存表中记录了一条一条的<IP地址，MAC地址>对，它们是主机最近运行获得的关于周围其他主机的IP地址到物理地址的绑定，当需要发送IP数据包时，ARP层根据目的IP地址来查找ARP缓存表，并将匹配的MAC地址装入以太网帧首部，最后发送以太网数据。ARP协议的核心就是对ARP缓存表的操作。发送数据包时，查找缓存表以得到目的MAC地址，此外，ARP还需要不断地处理ARP请求包和ARP应答包，以保证缓存表中各个表项的有效性。ARP的实质就是对缓存表的建立、更新、查询等操作。
2、在IP数据包从源主机到达最终目的主机的过程中，该IP数据包可能会经过中间物理网络中多种网络设备的转发，在每一次的转发过程中都会涉及到地址转换的问题。在非最后一步转发中，当转发主机和目的主机不在同一个局域网中时，即便知道目的主机的MAC地址，两者也不能直接通信，必须经过路由转发才可以。所以此时，发送主机通过ARP协议获得的将不是目的主机的真实MAC地址，而是一台可以通往局域网外的路由器的MAC地址。在数据包转发的最后一步，分组必将经过最后一条物理线路到达它的目的站，发送主机这时必将目的主机IP地址映射为目标MAC地址。
1、要在源主机上建立关于目标主机的IP地址与MAC地址对应缓存表项，则源主机和目的主机间的基本信息交互是必须的，简单地说就是，源主机如何告诉目的主机：我需要你的MAC地址；而目的主机如何回复：这就是我的MAC地址。这时ARP报文（或者称之为ARP数据包）就派上用场了。
2、由于源主机只知道目的主机的IP地址，不知道目的主机的MAC地址，所以只能以广播的方式发送ARP请求，以太网目的地址应该设置全1
3、帧类型ARP包值为0x0806、IP数据包值为0x0800；另外，若支持PPPoE，PPPoE数据包值为0x8864。硬件类型表示发送方想要知道的硬件接口类型，对于以太网MAC地址，它的值应该为1。协议类型字段表示要映射的协议地址类型，它的值为0x0800时，即表示要映射为IP地址。接下来的两个单字节长度的字段，称为硬件地址长度（对于以太网为6字节）和协议地址（对于以太网为4字节）长度，长度单位为字节。操作字段op指出ARP数据包的类型，它们可以是ARP请求（值为1）、ARP应答（值为2）、RARP请求（值为3）和RARP应答（值为4）。接下来的四个字段是发送端的以太网MAC地址、发送端的IP地址、接收端的以太网MAC地址和接收端端的IP地址。
4、对于一个ARP请求包来说，数据包中除接收方以太网地址外的所有字段都应该被填充相应的值。当接收方主机收到一份给自己的ARP请求报文后，它就把自己的硬件地址填进去，然后将该请求数据包的源主机信息和目的主机信息交换位置，并把操作字段op置为2，最后把该新构建的数据包发送回去，这就是ARP应答。
