虽然ARP和RARP都属于网络层协议，但它们是为了解决链路层的帧转发问题，ARP的功能是将IP解析为MAC地址，而RARP则相反。
ARP地址解析协议(Address Resolution Protocol )的基本功能是可以通过目标设备的IP地址查询目标设备的MAC地址。
首先，每个主机都有一个ARP列表，用于缓存IP地址和MAC地址之间的对应关系。
源主机发送数据时，首先检查是否存在与ARP列表对应的IP地址的目的地址的主机的MAC地址，如果存在，则直接发送数据。 否则，以广播形式将ARP包发送到子网的所有主机。 此数据包包括源主机的IP地址、源主机的MAC地址和目标主机的IP地址。
本网段的所有主机接收到该ARP数据包时，首先检查数据包中的IP地址是否有自己的IP地址，如果没有，则无视该数据包。 如果是，则首先从数据包中取出源主机的IP地址和MAC地址，写入到ARP列表中，如果已经有，则进行复盖，然后将自己的MAC地址写入ARP响应数据包中，确认是自己要寻找的MAC地址
发送主机接收到ARP响应数据包后，将发送主机的IP地址和MAC地址写入ARP列表，使用该信息发送数据。 如果源主机没有收到启用ARP的包，则表示ARP查询失败。 广播发送ARP请求，并且该单播发送ARP回复。
使用ARP协议的四种典型情况
)1)源是主机，将IP数据发送到本地网络上的另一主机。 此时，通过ARP获取目标主机的MAC地址。 )2)如果源是主机，并且要将IP数据发送到其他网络上的主机，则必须使用ARP获取路由器的MAC地址，然后将数据发送到路由器。 在这种情况下)4)，路由器在不同的路由器之间完成跨越网络的数据传输，而到达目标网络的路由器时)3)。 )3)源是路由器，必须将IP数据发送到本地网络上的主机。 此时，使用ARP找到目标主机的IP地址。 )4)发送方是路由器，需要将IP分组转发到另一网络的主机。 此时，ARP将找到到该主机的下一跳路由器，然后由下一个路由器执行后续操作。
(如果路由器接收到ARP，它将选择转发哪个端口并使用路由器的路由算法进行确定)
RARP RARP将MAC的物理地址转换为IP地址。 RARP也有request和reply，RARP request也是广播的，没有目标地址。 RARP reply也具有目的地地址，并且也是单播。 这两点和ARP一样。 看起来像是ARP协议的反向操作，但设计RARP server的复杂性远远超过了ARP server。 首先，虽然ARP server驻留在kernel中，但RARP server只是一个用户进程，RARP存在“先天不足”。 其次，RARP是查找与物理地址相对应的IP地址。 这表明RARP request packet包没有IP地址，当然也无法通过路由器进行传输。 因为路由器在网络层运行，并且网络层协议是IP协议，所以ARP request在ARP request packet中有一个IP地址字段，ARP request packet可以通过路由器传输
RARP还有一种机制，即每个网络都有多个RARP服务器。 我认为这可能是为了提高可靠性而使用的主从服务器的设计理念。 源地址通常只接受第一个RARP reply。 如果有多台服务器，当然也有可能发生冲突。 因此，RARP server是这样设计的。 在：接收到请求后立即发送RARP reply，没有发送延迟。其他服务器即使接收到请求，也会在发生随机发送延迟后发送reply。 此外，通常在短时间内接收到重复的第二个request，然后发送reply。 如果这些次要服务器第二次收到相同的request，则主体服务器通常会挂起。
RARP的工作方式：
1 )将源设备和目标设备的MAC地址字段设置为源MAC地址和IP地址，然后发送主机发送本地RARP广播，该广播可以到达网络上的所有设备。 此广播包声明自己的MAC地址，并请求接收此请求的RARP服务器为其分配一个IP地址。 2 )本地段上的RARP服务器收到该请求后，检查其RARP列表，查找与该MAC地址相对应的IP地址； 3 )如果存在，则RARP服务器向源主机发送回复分组，并将该IP地址提供给另一侧主机用于； 如果不存在，RARP服务器对此不作出任何回应； 4 )源主机从RARP服务器接收应答消息，使用获得的IP地址进行通信； 如果没有收到来自RARP服务器的响应消息，则初始化失败。
参考：
33559 www.cn blogs.com/Zhou sysu/p/5483900.html
3359 blog.csdn.net/stream _ star/article/details/74498593