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ARP协议详解.ppt

上传人:w447750 2018/5/29 文件大小:1023 KB

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文档介绍

文档介绍:ARP、RARP协议基础知识
引言
什么是ARP
ARP工作原理
ARP高速缓存
ARP实用命令
ARP高速缓存-解析实例
什么是RARP,及其分组格式、工作原理
引言
在链路层上,主机和路由器用它们的物理地址来标志,即48 bit物理地址。物理地址是本地地址,在本地范围内是唯一的,但是在全局上不一定,它通常用硬件实现。
在网络层上,主机和路由器用逻辑地址来标志,逻辑地址在互联网全局上是唯一的。在TCP/IP协议族中称为IP地址,长度是32位(IPv4)。
引言
在以太网协议中规定,同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信,必须要知道目标主机的MAC地址。而在TCP/IP协议栈中,网络层和传输层只关心目标主机的IP地址。这就导致在以太网中使用IP协议时,数据链路层的以太网协议接到上层IP协议提供的数据中,只包含目的主机的IP地址。因此需要能够将逻辑地址和相应的物理地址之间进行映射。完成这样的映射可使用静态映射和动态映射。
引言
静态映射:创建一个表,存储逻辑地址和物理地址的关联关系。然后将网络上的每个主机都存储这个表。缺点是映射表必须周期的更新,增加了网络的开销
动态映射:地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP
ARP
48bit MAC地址
32bit IP地址
RARP
什么是ARP
ARP,Address Resolution Protocol即地址解析协议,实现通过IP地址得知其物理地址。在TCP/IP网络环境下,每个主机都分配了一个32位的IP地址,这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。为了让报文在物理网路上传送,必须知道对方目的主机的物理地址。这样就存在把IP地址变换成物理地址的地址转换问题。以以太网环境为例,为了正确地向目的主机传送报文,必须把目的主机的32位IP地址转换成为48位以太网的地址。这就需要在互连层有一组服务将IP地址转换为相应物理地址,这组协议就是ARP协议。
Arp只有两种封包:arp request和arp reply
ARP-工作原理
每台主机或路由器都有一个ARP缓存表,用来保存IP地址与MAC地址的对应关系。
以主机A()向主机B()发送数据为例。当发送数据时,主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了,也就知道了目标MAC地址,直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了;
ARP-工作原理
如果在ARP缓存表中没有找到目标IP地址,主机A就会在网络上发送一个广播arp request,请求包中包含了A主机的ip地址和mac地址。
网络上其他主机并不响应ARP询问,直接丢弃,只有主机B接收到这个帧时,才以单播方式向主机A做出回应arp reply,并带上自己的ip和mac地址,而B主机收到A的请求包时也会将A主机的IP与MAC对应关系保存在自己的缓存区
ARP-工作原理
A收到B的回应包后便可得知B的MAC地址,将其存入ARP缓存。此后A再向B发送数据时,就可以直接从缓存表中查找B的地址了,然后直接把数据发送给B。
由于B在接收A的请求时也保存了A的地址信息,因此B要向A发送数据也可以直接从缓存表中查找。
ARP缓存表设置了生存时间TTL,在一段时间内(一般15到20分钟,跟操作系统有关)如果表中的某一行没有使用,就会被删除,这样可以大大减少ARP缓存表的长度,加快查询速度。
ARP工作原理
ARP的操作示意图
ARP-分组格式
ARP 分组格式
硬件类型:16bit,定义网络类型。以太网是类型 1,取值0x0001。
协议类型: 16bit,定义协议类型。对应IPv4协议,值为 0x0800。
硬件长度:8bit,定义以字节为单位的物理(硬件)地址长度,即n的值。以太网是6。
协议长度:8bit,定义以字节为单位的逻辑(协议)地址长度,即m的值。IPv4的值为4。
操作码:16bit,定义分组的类型。ARP请求为0x0001, ARP应答为0x0002。 RARP请求为0x0003, RARP应答为0x0004。