ARP工作机制问询：跨网络设备为何无法获取对方MAC地址

这两个表述完全不存在冲突，核心边界在于 ARP的作用范围仅局限在同一个二层广播域（即同一个IP子网）内，永远不会跨三层网络传播，刚好符合「不同网络设备无需知晓对方MAC」的设计要求。

ARP的实际工作逻辑 #

ARP全称是地址解析协议，作用是把已知的IP地址转换成对应的二层MAC地址，根据通信目标是否和自身在同一子网，工作逻辑分为两种：

• 同子网通信场景
  当设备通过子网掩码计算，判定目标IP和自身属于同一个子网时，才会在当前子网内发送广播ARP请求，请求内容携带目标IP，询问该IP对应的MAC地址。该广播请求只会在当前子网内转发，子网外的设备无法收到。同子网内的目标设备收到请求后会单播回复自身MAC，后续双方就可以通过二层帧直接通信。
• 跨子网通信场景
  当设备判定目标IP和自身不在同一个子网时，完全不会发送ARP请求查询目标IP对应的MAC，而是会直接发送ARP请求查询本地默认网关（子网出口路由器）的MAC，之后把要发送的报文封装为二层帧，目的MAC填网关的MAC后发送给网关，后续跨网络的转发全程由三层设备完成。整个通信过程中，源终端完全不需要知道远端目标设备的MAC，每一跳设备转发时也只会查询下一跳设备的MAC，不会用到最终目标的MAC。

补充说明：部分网络配置了ARP代理功能，网关会代替跨网的目标设备回复ARP请求，但此时终端收到的MAC仍然是网关的MAC，不是远端设备的真实MAC，依然符合前述规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Algo