协议地址联编.pdfVIP

下载 第1 7章 协议地址联编 17.1 概述 第1 6章介绍了如何利用I P 寻址方案来为主机和路由器指定高级协议地址。由于这些 I P地址 是由软件维护的，因此它们只是些虚的地址。也就是说，局域网或广域网并不知道一个 I P地址 前缀与一个网络的关系，也不知道一个 I P地址后缀与一台特定计算机的关系。更为重要的是， 通过一个物理网络进行传送的帧必须含有目的地的硬件地址（记得硬件地址是物理地址的同义 词）。因而，软件在发送一个包之前，必须先将目的地的I P地址翻译成等价的硬件地址。 这一章我们将介绍实现这种地址映射的三种通用机制，并用实例说明每种机制是如何实现 I P地址翻译的。其中第一种机制主要用于广域网，依赖于一张包含地址翻译所需信息的表。第 二种机制利用一个数学函数来实现翻译过程。第三种机制最有意思，因为它利用了一种分布式 计算，其中涉及到两台计算机通过网络进行消息交换。 17.2 协议地址和包传递 当一个应用程序产生了一些需要在网络上进行传输的数据时，软件会将数据放进含有目的 地协议地址的包中。每个主机或路由器中的软件使用包中的目的地协议地址来为此包选择下一 站。一旦下一站选定了，软件就通过一个物理网络将此包传送给选定的主机或路由器。 为了提供单个大网络的假象，软件使用 I P地址来转发包，下一站地址和包的目的地址都是 I P地址。不幸的是，通过物理网络的硬件传送帧时，不能使用 I P地址，因为硬件并不懂I P地址。 相反，帧在特定物理网络中传输时必须使用该硬件的帧格式，帧中所有地址都用硬件地址。因 此，在传送帧之前，必须将下一站的I P地址翻译成等价的硬件地址。概述如下： 协议地址是由软件提供的抽象地址，物理网络的硬件并不知道如何根据协议地址来定 位一台计算机。在传送包之前，下一站的协议地址必须先被翻译成一个等价的硬件地址。 17.3 地址解析 将一台计算机的协议地址翻译成等价的硬件地址的过程叫地址解析（ address resolution ）， 即协议地址被解析（r e s o l v e d ）为正确的硬件地址。地址解析限于一个网络内，即一台计算机 能够解析另一台计算机地址的条件是这两台计算机都连在同一物理网络中—一台计算机无法 解析远程网络上的计算机的地址。例如，考虑图 1 7 - 1所示的简单的互联网。 图17-1 一个简单的互联网。其中，路由器R 和R 连接了三个物理网，每个网络连有两台主机。 1 2 一台计算机只能解析连在同一个物理网络上的计算机的地址 138计计计算机网络与因特网 下载 图中，主机A 和B 连在同一个物理网络上。如果主机 A 上的一个应用程序向主机 B上的一个 应用程序发送数据，该应用程序使用 B 的I P地址作为目的地。A 上的协议软件将B 的I P地址解析 为B 的硬件地址，并利用此硬件地址直接发送帧。 地址解析总是局限于单个网络中。在图中，如果主机 A 上的一个应用程序要送消息给位于 远程网络中的主机F上的一个应用程序，主机A 上的软件将不解析F 的地址。A 上的软件首先确 定了包必须经过路由器R ，因而就解析R 的地址，并将包发给R 路由器。R 上的软件能够确定 1 1 1 1 包必须发给R ，因而解析R 的地址，并将包发给R 。最后，R 收到这个包，判断出目的地F连在 2 2 2 2 最右的物理网络上，因而解析 F 的地址，然后将包发送给F 。这个例子说明了，每台计算机在 发送包之前都要先解析下一站的地址。概述如下： 协议地址和硬件地址之间的映射过程叫地址解析。主机或路由器在需要向同一物 理网络上的另一台计算机发送数据时解析地址。一台计算机无法解析远程网络上的计 算机地址。 17.4 地址解析技术 在将协议地址翻译成硬件地址时，软件使用了什么算法呢？这依赖于使用的协议和硬件编 址方案。例如，将I P地址解析为以太网地址的方法与将 I P地址解析为A