网络层：地址解析协议ARP、网际控制报文协议ICMP、虚拟专用网络VPN、网络地址转换NAT

地址解析协议ARP

解决的问题

地址解析协议主要解决的问题是，将IP地址转换为硬件地址即MAC地址。
由于IP协议使用了ARP协议，因此通常把ARP协议划归为网络层。但是ARP协议的用途是为了从网络层使用的IP地址，解析出在数据链路层使用的硬件地址。因此有另外一种说法：ARP协议是数据链路层协议。

ARP解析流程

• ARP是通过广播来完成的。假设主机A要向主机B发送数据报，主机A需要知道主机B的IP地址和MAC地址。但现在的情况是主机A只知道主机B的IP地址，所以需要先获取主机B的MAC地址。
• 此时主机A会构建一个ARP请求分组，源IP和MAC地址是主机A的IP和MAC地址，目的IP地址是主机B的IP地址，由于不知道主机B的MAC地址于是填写为主机A所在网络的广播地址。
• 位于本地网络上的主机都可以收到主机A发送的广播数据包，但是只有主机B[每一个收到广播数据包的主机，会从数据包中解析出目的IP地址并与自己的IP地址相比较，相同则是目标主机]会回应主机A并告诉自己的MAC地址。
• 主机A收到主机B的相应分组之后，就会知道主机B的MAC地址。

具体的，分为以下四种情况

• 发送方是主机${\mathrm{H}}_1$，要把IP数据报发送到同一个网络上的另一台主机${\mathrm{H}}_2$。${\mathrm{H}}_1$发送ARP请求分组[在网1上广播]，找到目的主机${\mathrm{H}}_2$的硬件地址。
• 发送方是主机${\mathrm{H}}_1$，要把IP数据报发送到另一个网络上的主机${\mathrm{H}}_3$或者${\mathrm{H}}_4$。${\mathrm{H}}_1$发送ARP请求分组[在网1上广播]，此时与网1相连的路由器${\mathrm{R}}_1$通过查找路由表发现，${\mathrm{H}}_3$或者${\mathrm{H}}_{}$