Отображение физических адресов протоколами arp и rarp

В протоколе IP адрес узла, т.е. компьютера или порта маршрутизатора назначается произвольно администратором сети и прямо не связан с его локальным адресом. Подход, используемый в IP, удобно применять в крупных сетях вследствие его независимости от формата локального адреса и его стабильности. В противном случае при смене на компьютере сетевого адаптера это изменение должны бы были учитывать все адресаты всемироной сети Internet, а это не реально. Локальный адрес используется в протоколе IP только в пределах локальной сети при обмене данными между маршрутизатором и узлом этой сети. Маршрутизатор, получив пакет для узла одной из сетей, непосредственно подключенных к его пртам, должен для передачи пакета сформировать кадр в соответствии с требованиями, принятой в этой сети технологии и указать в нем локальный адрес узла, т.е. его МАС-адрес. В пришедшем пакете этот адрес не указан. Поэтому перед маршрутизатором возникает задача поиска его по известному IP-адресу, который указан в пакете в качестве адреса назначения. С аналогичной задачей сталкивается и конечный узел, когда он отправляет пакет в удаленную сеть через маршрутизатор, подключенный к той же локальной сети, что и данный узел.

Для определения локального адреса по IP-адресу используется протокол разрешения адреса Address Resolution Protocol (ARP). Протокол ARP работает различным образом в зависимости от того, какой протокол канального уровня работает в данной сети Ethernet, Token Ring, или FDDI. С возможностью широковещательного доступа одновременно ко всем узлам сети, или же протокол глобальной сети (Х.25, frame relay), который не предназначен для организации широковещательного доступа. Имеется также протокол, который решает обратную задачу: нахождение IP-адреса по известному локальному адресу, и называется он реверсивный ARP (RARP). Протокол RARP используется при старте бездисковых станций, не знающих в начальный момент своего IP-адреса, но знающих адрес своего сетевого адаптера.

В локальных сетях протокол ARP использует широковещательные кадры протокола канального уровня для поиска в сети узла с заданным IP-адресом. Узел, которому необходимо выполнить отображение IP-адреса на локальный адрес, формирует ARP запрос, вкладывает его в кадр протокола канального уровня, указывая в нем известный IP-адреса, и рассылает запрос широковещательно. Все узлы локальной сети получают ARP запрос и сравнивают указанный там IP-адрес с собственным адресом. В случае их совпадения узел формирует ARP-ответ, в котором указывает, как свой IP-адрес, так и свой локальный адрес. В результате устанавливается необходимая связь. ARP запросы и ответы используют один и тот же формат пакета. Локальные адреса в разных сетях могут обладать разной длиной. Поэтому формат пакета протокола ARP зависит от типа сети. Например, в табл. 2 в качестве примера показан формат пакета протокола ARP 08 16 31 T для передачи по сети Ethernet.

Таблица 2.Формат пакета протокола ARP 08 16 31 T

Отображение физических адресов протоколами arp и rarp

В поле тип сети для сетей Ethernet указывается значение 1. Поле типа протокола позволяет использовать пакеты ARP не только для протоколов IP, но и для других сетевых протоколов. Для IP значние этого поля равно 08 00 16. Длина локального адреса локального адреса для протокола Ethernet равна 6 байтов, а длина IP-адреса – 4 байта. В поле операции для ARP запросов применяется значение 1, а для протокола RARP – значение 2. Узел, отправляющий ARP-запрос, заполняет в пакете все поля, кроме поля искомого локального адреса. Для RARP-запроса искомый IP-адрес не указывается. Значение этого поля заполняется узлом, опознавшим свой IP-адрес.

В глобальных сетях администратору сети чаще всего приходится вручную формировать ARP-таблицы, в которых он задает соответствие IP-адреса адресу узла сети Х.25, которая выполняет роль локального адреса. В ведутся работы по автоматизации работы протокола ARP в глобальных сетях. Для этой цели среди всех маршрутизаторов, подключенных к определенной глобальной сети, выделяется специальный маршрутизатор, который ведет таблицу для всех остальных узлов и маршрутизаторов этой сети. При таком централизованном подходе для всех узлов и маршрутизаторов вручную следует задать только IP-адрес и локальный адрес выделенного маршрутизатора. Затем каждый узел и маршрутизатор регистрируют свои адреса в маршрутизаторе, а при необходимости установления соответствия между IP-адресом и локальным адресом узел обращается к выделенному маршрутизатору с запросом и автоматически получает ответ без участия администратора.

Address Resolution Protocol(ARP) and RARP – Packet Format(Hindi, English)


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: