设备连上局域网后，要先获得网络配置，再找到下一跳的链路层地址。以新加入校园 Wi-Fi 的笔记本为例：DHCP 帮它取得 IP 配置；要发送第一个数据包时，ARP 帮它查出默认网关的 MAC 地址。

DHCP：取得网络配置

DHCP 通常通过 DORA 流程分配租约：客户端广播 Discover，服务器回复 Offer，客户端 Request 选择一份配置，服务器用 Acknowledge 确认。配置通常包括 IP 地址、子网掩码、默认网关和 DNS 解析器。IPv4 DHCP 使用 UDP，服务器监听端口 67，客户端使用端口 68。

IPv6 有邻居发现（Neighbor Discovery）和 SLAAC（无状态地址自动配置）等机制。路由器可以通告网络前缀，主机据此生成本地 IPv6 地址；IPv6 的邻居解析也由 ICMPv6 邻居发现完成，而不是使用 IPv4 的 ARP。

ARP：找到同一链路上的 MAC 地址

发送主机先判断目的 IP 是否在本地子网。如果在，就查询目的主机的 MAC；如果不在，就查询默认网关的 MAC，把以太网帧交给网关，再由路由器继续转发。

以太网广播中的 ARP 请求会询问“谁拥有这个 IPv4 地址？”。拥有该地址的主机单播回复自己的 MAC 地址，发送方随后缓存这组对应关系。ARP 只解决本地链路上的地址解析，不负责寻找跨互联网的路径。

NAT：共享公网地址

家庭路由器常用网络地址转换（NAT），让多台使用私有 IPv4 地址的设备共享公网地址。常见的端口地址转换（PAT）还会改写传输层端口，并记录连接映射，以便把返回流量送回正确的内部主机。

这能节省公网 IPv4 地址，但也让外部主机通常无法直接发起到内部设备的连接；需要端口转发或其他穿透机制。NAT 本身不是完整的防火墙，也不等同于加密。

下面的映射表展示了 PAT 如何利用不同端口区分两台内部主机发往同一服务器的连接。

PAT 映射表示例