Tcp/IP协议中，一端要给另一端发送数据，是先进行ARP请求和应答，还是先建立tcp连接？

Question

Tcp/IP协议中，一端要给另一端发送数据，是先进行ARP请求和应答，还是先建立tcp连接？

如果是前者：我ARP请求完之后，得到了MAC地址，就可以直接发送数据了，连TCP连接都不用建立？还是说发送的第一份IP数据报其实就是tcp连接的SYN请求？

如果是后者：那我连MAC地址都不知道，连对方的第二层都到不了，还怎么进行TCP连接？

在看《TCPIP协议详解 卷一》的时候，发现有这么一句话 “当我们看到建立连接的T C P报文段序列时，会发现A R P请求对应于T C P试图发送的初始TCP SYN（同步）段。” 不是很理解这句话，所以对这两者的先后关系产生了疑问

多谢！

Answer 1

MAC地址只用于在局域网中，主机与主机，主机与交换机之间数据收发的目的地标识。IP地址和MAC地址的对应关系(ARP查询)只在局域网中有意义，因为数据发送是先在局域网中，然后经过路由器一层层进入广域网，再一层层回到对端的局域网。在IP通信中，如果对方的IP不在当前局域网，那么数据包需要由网关发送给高一层的路由器，由高一层的路由器负责路由转发，所以这个时候发送端只要知道网关的MAC地址就可以了，因为你就算知道对端的MAC地址也没用，你的当前局域网是查不到这个MAC地址的。即使目标主机就在同一个局域网中，在TCP通信过程中，依旧需要依靠IP来进行，不可能直接通过MAC地址，只不过此时，你的网关既负责二层交换，同时也负责IP路由。

Answer 2

你会有这个疑问的原因是你还没有明白OSI七层或者TCP/IP五层中的这个层次关系。
“当我们看到建立连接的TCP报文段序列时，会发现ARP请求对应于TCP试图发送的初始TCP SYN（同步）段。”这句话的意思是，现在假如我们和一台机器还未建立起通讯，假设是个局域网，不需要经过网关，那么过程如下：

1. TCP确定了目标地址，192.168.1.100.

2. IP查询ARP表，如果发现192.168.1.100的MAC地址在，那么就把包交给链路层，至此结束。

3. IP查询ARP表，发现192.168.1.100并不在表中，那么链路层和网络层之间的sap会让ARP发送报文去询问，哪一台MAC地址是具有192.168.1.100的，询问完成，更新ARP表，开始发包，至此结束。

常规状态下ARP表会有老化和更新，单纯讨论TCP与ARP的先后没有意义，但是可以这么说，TCP能够连接是在ARP完备之后的。就好比你出门之前是不是要穿衣服一样，你没穿你就要穿衣服，你穿了就可以直接出门，但是不能说出门就一定要有穿衣服这个动作，只是说出门的时候你的衣服是穿好的，当然你也可以裸奔。