.第21章ARP地址解析协议.PDFVIP

下载 第21章 ARP ：地址解析协议 21.1 介绍 地址解析协议( A R P )用于实现I P地址到网络接口硬件地址的映射。常见的以太网网络接口 硬件地址长度为48 bit 。A R P 同时也可以工作在其他类型的数据链路下，但在本章中，我们只 考虑将I P地址映射到48 bit 的以太网地址。A R P在RFC 826 ［Plummer 1982] 中定义。 当某主机要向以太网中另一台主机发送 I P数据时，它首先根据目的主机的 I P地址在A R P高 速缓存中查询相应的以太网地址， A R P 高速缓存是主机维护的一个 I P地址到相应以太网地址 的映射表。如果查到匹配的结点，则相应的以太网地址被写入以太网帧首部，数据报被加入 到输出队列等候发送。如果查询失败， A R P 会先保留待发送的 I P数据报，然后广播一个询问 目的主机硬件地址的A R P报文，等收到回答后再将 I P数据报发送出去。 以上只是简要描述了A R P协议的基本工作过程，下面我们将结合 N e t / 3 中的A R P 实现来详 细描述其具体细节。卷 1的第4章包含了A R P 的例子。 21.2 ARP和路由表 N e t / 3 中A R P 的实现是和路由表紧密关联的，这也是为什么我们要在描述路由表结构之后 再来讲解A R P 的原因。图2 1 - 1 显示了本章中我们描述 A R P 要用到的一个例子。整个图是与本 书中用到的网络实例相对应的，它显示了 b s d i主机上当前A R P缓存的相关结构。其中 I f n e t、 i f a d d r和i n _ i f a d d r结构是由图3 - 3 2和图6 - 5简化而来的，所以在这里忽略了在第 3章和第6 章中描述过的这三个结构中的某些细节。例如，图中没有画出在两个 i f a d d r结构之后的 s o c k a d d r _ d l结构—而仅仅是概述了这两个结构中的相应信息。同样，我们也仅仅是概 述了三个 i n _ i f a d d r结构中的信息。 下面，我们简要概述图中的有关要点。细节部分将随着本章的进行而详细展开。 1) l l i n f o _ a r p结构的双向链表包含了每一个 A R P 已知的硬件地址的少量信息。同名全 局变量l l i n f o _ a r p是该链表的头结点，图中没有画出第一位的 l a _ p r e v指针指向最后一项， 最后一项的 l a _ n e x t指针指向第一项。该链表由 A R P 时钟函数每隔5分钟处理一次。 2) 每一个已知硬件地址的 I P地址都对应一个路由表结点 (r t e n t r y结构) 。l l i n f o _ a r p 结构的 l a _ r t指针成员用来指向相应的 r t e n t r y结构，同样地， r t e n t r y结构的 r t _ l l i n f o指针成员指向 l l i n f o _ a r p结构。图中对应主机 s u n( 1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 3 ) 、 s v r 4( 1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 4 )和b s d i( 1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 5 ) 的三个路由表结点各自具有相应的 l l i n f o _ a r p 结构。如图 1 8 - 2所示。 3) 而在图的最左边第四个路由表结点则没有对应的 l l i n f o _ a r p结构，该结点对应于本 地以太网( 1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 2 ) 的路由项。该结点的 r t _ f l a g s中设置了C 比特，表明该结点是被用 来复制形成其他结点的。设置接口 IP 地址功能的 i n _ i f i n i t函数( 图6 - 1 9 )通过调用 r t i n i t 函数来创建该结点。其他三个结点是主机路由结点 ( H标志) ，并由b s d i向其他机器发送数据 第 21 章 A R P ：地址解析协议计计543 下载 时通过A R P 间接调用路由相关函数产生的( L标志) 。 4) r t e n t r y结构中的r t _ g a t e w a y指针成员指向一个