地址解析协议ARP1.ppt

第七章： 地址解析协议ARP 为什么要使用ARP； ARP的基本原理； ARP的改进技术。 引入地址解析的必要性： 高层软件通过IP地址来指定源地址和目的地址，低层的物理网络通过物理地址发送和接收信息。 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。 地址解析的定义： 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。 （如图） 地址解析技术的实现： 静态表格 直接映射 消息交换 等等 静态表格 查表方法需要一张包含地址联编信息的表，表中的每一项是一个二元组（ P，H），P是协议地址，H是指等价的物理地址。 直接映射： (proNet 令牌环网络） 尽管很多网络使用静态的物理地址，仍有一些技术使用动态的物理地址，即网络接口可以被分配一个特定的硬件地址。 对于这些网络，使用相近形式地址解析就成为可能。使用相近形式方法的解析器计算一个将I P地址映射到物理地址的数学函数。 比如Pa＝f（Ia） C类网络 2 2 0 . 1 2 3 . 5 . 0，对应主机为220.123.5.1的物理地址为1，以此类推。 消息交换 计算机通过网络交换消息来解析一个地址。一台计算机发出某个地址联编的请求消息后，另一台计算机返回一个包含所需信息的应答消息。 三者的适用范围 查表法通常用于广域网； 直接映射法常用于动态编址的网络； 消息交换常用于静态编址的局域网硬件。 地址解析协议ARP 在以太网中经常使用的映射方法，它充分利用了以太网的广播能力，将IP地址与物理地址进行动态联编（dynamic binding） 7.1 ARP协议的基本思想 A R P标准定义了两类基本的消息： 一类是请求，另一类是应答。一个请求消息包含一个I P地址和对相应硬件地址的请求； 一个应答消息既包含发来的I P地址，也包含相应的硬件地址。 地址解析协议ARP ARP消息传递的交换过程 A）计算机w广播一个含有计算机Y的IP地址的arp请求； B）所有计算机都收到这一请求； C）计算机Y向W发送arp应答报文。 ARP报文的封装与标识 封装于以太网帧中的一个ARP消息。 以太网标准规定，当一个以太网帧携带一个ARP消息时，类型域必须包含十六进制值 0 x 8 0 6。 7.2 ARP协议的改进 高速缓存技术（caching） 主机在发送ARP请求时，包含自身的IP地址与物理地址的映射关系。 Arp请求以广播的方式发送，同一网络上其他主机可以将该IP地址与物理地址的映射关系存入各自的cache中。 网络中的主机在启动时，主动广播自己的IP地址与物理地址的映射关系。 高速缓存技术 作用：减少网络流量，提高处理效率。 保证ARP表的有效性策略： 为ARP表中的每一个表项分配一个计时器（20分钟），一旦某个表项超过了计时时限，主机将其删除。 7.3 完整的ARP工作过程 补充：逆向地址解析协议 RARP（reverse address resolution protocol） 逆向地址解析协议用来将物理地址映射成32位的IP地址。 这个协议大多用在无盘工作站的启动，因为无盘工作站只知道自己的物理地址，还需要利用RARP协议来获得一个IP地址。 * * 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。 Map IP Ethernet Local ARP 172.16.3.1 IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111 172.16.3.2 IP: 172.16.3.2 = ??? I heard that broadcast. The message is for me. Here is my Ethernet address. I need the Ethernet address of 176.16.3.2. *