1.ARP
首先講到ARP，ARP是地址解析協議，它的作用是在以太網環境下，通過3層的IP地址來找尋2層的MAC地址，得到一張ARP緩存表。轉發數據的時候根據ARP緩存表來進行傳輸。下圖詳細說明數據傳輸時ARP是如何一步步操作的。
在配置IP地址後，不做任何ping操作，ARP緩存表是這樣的：
當PC去ping R1的時候，你會發現第一個丟包了。像這樣
R1#ping 192.168.1.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.2, timeout is 2 seconds:
.!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/25/56 ms
第一個包其實是做ARP請求去了。PC發現ping的是本網段，會發出ARP廣播，向R1請求192.168.1.2的MAC地址。得到迴應後ARP表會添加ARP請求得來的相應內容。
PC：這個時候PC再去ping 10.1.1.3會發現ping的不是本網段，由於PC沒有路由功能所以不知道該往哪裏發送，會按照之前已經配好的默認網關發送出去，一般默認網關會配置成路由器的接口IP，在這裏是192.168.1.2。查看ARP緩存表發現了192.168.1.2對應的MAC地址，就把包交給路由器處理了。
R1：路由器收到去往10.1.1.0網段的數據包會查詢路由表，首先查看路由表發現數據該發往FastEthernet 0/1
#show ip route
C 10.1.1.0 is directly connected, FastEthernet0/1
然後查看ARP表是否有下一跳10.1.1.3的MAC地址信息，如果有則按MAC把數據發到下一跳；如果沒有則發出ARP查詢，查詢後獲得下一跳地址10.1.1.3的MAC地址，存到ARP緩存表中，然後轉發。
數據包發送到R2（已做好靜態路由）。同理數據包返回，成功ping通。
2.代理ARP
"什麼是代理ARP？代理ARP就是通過使用一個主機(通常爲router),來作爲指定的設備對另一設備的ARP請求作出應答。"這個可以說是一個官方解釋了。大家可以用同一個拓撲來驗證一下，在這裏我們最常使用Router關閉路由功能來模擬成PC完成這個實驗（左方PC爲路由器模擬，在做此實驗前請把前一實驗的ARP信息清除，建議重啓）：
PC上不配置默認網關，此時用PC去ping 192.168.1.2和10.1.1.3。會得到以下ARP表
由此可見，PC發出ARP請求10.1.1.3的MAC地址，R2以自己的FastEthernet0/0口地址代理R3去迴應PC，告訴PC自己的FastEthernet0/0就是10.1.1.3的MAC地址。
結論：有默認網關的的時候PC按默認網關走，沒有默認網關的時候路由器通過代理ARP完成通信。
到目前爲止一切都看起來那麼的合理，那麼的順利。這個實驗是一些培訓班常做的實驗之一。其實，錯了！
問題出在哪裏？問題就出在我們是用一臺路由器去模擬PC。不管是否關閉路由功能，它始終不是PC，它處理數據的方式與PC也不一樣。請大家思考一下，如果是一臺PC，在沒有默認網關的情況下去ping一個非本網段地址，會出現什麼情況？
在沒有默認網關的情況下ping一個非本網段地址，顯示目標網絡不可達，然後直接丟包，根本不會發出ARP查詢。
PC在什麼時候會發出ARP查詢呢？ping一個本網段地址的時候（大家可以抓包來驗證一下）。其實就是思科文檔的這種情況了：
看清楚了，PC-A的IP地址是/16位，PC-D的IP地址是/24位，所以當PC-A去ping PC-D的時候，PC-A認爲是ping同一個網段，會發出ARP請求，這個時候ARP請求就到了路由器上了。路由器如果開啓了代理ARP功能，會代替PC-D給PC-A迴應，告訴PC-A路由器的e0口MAC地址00-00-0c-94-36-ab就是PC-D的MAC地址，完成代理ARP操作，保護了PC-D的MAC地址隱私。
我認同這種說法，是合情合理的。但是不禁有個問題，誰會用這麼腦殘的方法配置IP地址呢？好吧，就當是有。
以下轉自鳥哥的Linux私房菜：
"如果你一開始設計的網路環境就是同一個 C class 的網域，例如 192.168.10.0/24 ， 後來因為某些因素必須要將某些主機搬到比較內部的環境中，例如圖一的 PC2 ~ PC4 。 然後又因為某些因素，所以你不能變更 PC2 ~ PC4 的 IP ，也就是說，有點像底下這樣的圖示："
代理ARP作爲這種特殊情況的解決方案是無可厚非的，但是按道理說這種情況萬中無一。既然這種情況出現的概率那麼低，爲什麼要把代理ARP設置爲默認啓動？這不是浪費資源嗎？還存在ARP欺騙等安全隱患，完全可以把代理ARP功能設置爲默認關閉。個人意見，有朋友知道原因請告知。