基于ARP协议获取局域网活动主机的物理地址(MAC地址)
实验2  基于ARP协议获取局域网活动主机的物理地址（MAC地址）
实验目的
    1、掌握ARP协议分组结构与协议运作过程；初中数学总复习
2、了解ARP协议获取活动主机MAC地址的方法与软件实现；
实验原理
   
实验环境（设备）
    windows XP 
Visual Studio 2008
实验内容
【实验方案设计】
（1）掌握ARP协议分组结构与协议运作过程；
（2） 了解ARP协议获取活动主机MAC地址的方法与软件实现；
（3）在windows平台上构造自定义数据帧，并通过指定网络适配器（网卡）发送的基本方法。
【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析）
（1）掌握ARP协议分组结构与协议运作过程；
    什么是ARP?  　ARP (Address Resolution Protocol) 是个地址解析协议。最直白的说法是：在IP以太网中，当一个上层协议要发包时，有了该节点的IP地址，ARP就能提供该节点的MAC地址。
    在实际的应用中，我们经常会遇到这样的问题：已经知道一个机器的IP地址，需要出其相应的物理地址，ARP地址解析协议就是用来解决这个问题的。
ARP协议的分组结构：
   
                          ARP帧结构
金喜善裸照struct ethernet_head
{                                                          // 物理帧帧头结构 unsigned char dest_mac[6];                                    //目的MAC地址      unsigned char source_mac[6];                                  //源MAC地址
unsigned short eh_type;                                      //帧类型
};
/*ARP帧数据结构*/
typedef  struct  ARPFrame
{                                                           
unsigned short hardware_type;                                //硬件类型                                      unsigned short protocol_type;                              //协议类型          unsigned char add_len;                                      //MAC硬件地址长度    unsigned char pro_len;                                  //IP地址长度        unsigned short  Flag                              //ARP操作：1表示请求，2表示应答
unsigned char sour_addr[6];                        //源MAC地址：发送方的MAC地址
unsigned long sour_IP;                            / /源IP地址：发送方的IP地址  unsigned char dest_addr[6];                                    //目的MAC地址
unsigned long dest_IP;                                        //目的IP地址   unsigned char padding[18];
};
ARP协议的工作原理：
1）在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。
2）   在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。
3）  ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标主机的MAC地址，以保证通信的顺利进行。
（2） 了解ARP协议获取活动主机MAC地址的方法与软件实现
世界名牌音箱    1、ARP协议获取活动主机的MAC地址：
    每个主机都设有一个ARP高速缓存，里面有本局域网上各主机和路由器    的IP地址到硬件地址的映射表。当某主机要向该局域网的另一个主机发送信息时，先在其ARP高速缓存中查看有无该地址，如果有就查出其对应的硬件地址，写入MAC帧，然后把该帧发往目的地址。如果ARP高速缓存中没有该地址，则源主机自动运行ARP，其运作过程如下：
（1）ARP进程在本局域网上广播发送ARP请求，把自己的ARP地址到硬件地址的映射写入ARP请求中。
（2）在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程均收到此ARP请求分组。
（3）目的主机在ARP请求中见到自己的IP地址， 并向源主机发送ARP响应，并写下自己的硬件地址。其余的主机都不理睬
（4）源主机收到目的主机的响应后，就在ARP告诉缓存中写入目的主机的IP地址到硬件地址的映射
      2、 特殊情况：
ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。如果所要的目标主机办理营业执照和源主机不在同一个局域网上。则
（1） 此时主机A就无法解析出主机B的硬件地址
（2） 个人养老金账户查询此时主机A需要的是将路由器R1的IP地址解析出来，然后将该IP数据报发送给路由器R1.
（3） R1从路由表中出下一跳路由器R2，同时使用ARP解析出R2的硬件地址。于是IP数据报按照路由器R2的硬件地址转发到路由器R2。
水鱼怎么杀（4） 路由器R2在转发这个IP数据报时用类似方法解析出目的主机B的硬件地址，使IP数据报最终交付给主机B.
核心代码：
  int GetSelfMac()                          //获得自己主机的MAC地址{
unsigned char sendbuf[42];                  //ARP包结构大小
int i = -1;
int res;
ethernet_head eh;
arp_head ah;
struct pcap_pkthdr * pkt_header;
const u_char * pkt_data;
memset(eh.dest_mac_add,0xff,6);
memset(eh.source_mac_add,0x0f,6);
memset(ah.source_mac_add,0x0f,6);
memset(ah.dest_mac_add,0x00,6);
eh.type = htons(ETH_ARP);
ah.hardware_type = htons(ARP_HARDWARE);
ah.protocol_type = htons(ETH_IP);
ah.hardware_add_len = 6;
ah.protocol_add_len = 4;
ah.source_ip_add = inet_addr("219.219.71.230"); //请求方的ip
ah.operation_field = htons(ARP_REQUEST);
// unsigned long ip;
// ip = ntohl(inet_addr("192.168.1.101"));
// ah.dest_ip_add =htonl(ip + loop);
ah.dest_ip_add = localIP;//inet_addr("192.168.1.102");
memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));
memcpy(sendbuf,&eh,sizeof(eh));

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