一、概念

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

二、为什么需要ARP协议

OSI模型中，发送方的数据包装好后，往下传递到第三层需要知道源ip和目的ip，二层需要知道源mac地址和目的mac地址，因为以太网基于mac地址转发。有了源目ip和mac地址这4个参数，数据包才能正常发送出去。
源ip和源mac可以通过接口获取到，目的ip是人为告知的，只有目的mac地址未知，这就是ARP的作用，根据目的ip找到对应的mac地址

三、做个实验

R1是交换机，R2、R3模拟电脑客户端，R2 f0/0 10.1.1.2/24，R3 f0/0 10.1.1.3/24

在R2上 ping 10.1.1.3，ARP请求包如下：

二层发送的是广播包询问哪个客户端的ip是10.1.1.3，其他所有客户端都能收到，如果ip不是10.1.1.3丢弃，是10.1.1.3就发送ARP响应包，这样R2就能知道R3 f0/0的mac地址，数据包才能正常发送，如下：

从图中看出处于OSI模型第三层，第三层协议不一定是IP协议，比如这里的ARP协议

查看R2客户端上的arp表，显示了ip和mac地址对应关系

Age表示信息已存在时间，默认4h后重新发arp获取mac地址，-表示永久(因为是本机接口)。

R2#show arp 
Protocol  Address          Age (min)   Hardware Addr   Type   Interface
Internet  10.1.1.2                -           c002.18b0.0000  ARPA   FastEthernet0/0
Internet  10.1.1.3               98           c003.0f54.0000  ARPA   FastEthernet0/0

交换机上的mac地址表是如何形成的

R2发送ARP的请求包中有源mac地址，经过交换机时R1 f1/0接口时，交换机将自己接口f1/0和R2 mac地址绑定。R3发送响应ARP包中也包含源mac地址，经过交换机R1 f1/1接口时，交换机将接口f1/1和R3 mac地址绑定。
使用这种方式形成了交换机中接口和mac地址的对应关系，当ping数据包发送过来后，通过该数据库查询目的mac对应的接口把数据包转发出去。功能类似路由器中的路由表。

R1#show mac-address-table 
Destination Address  Address Type  VLAN  Destination Port
-------------------  ------------  ----  --------------------
c001.184c.0000      Self          1     Vlan1   
c002.18b0.0000      Dynamic       1     FastEthernet1/0 
c003.0f54.0000      Dynamic       1     FastEthernet1/1