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ARP协议详解教案.ppt

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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( 192.168.1.5 )向主机 B ( 192.168.1.1 )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 1.硬件类型: 16bit ,定义网络类型。以太网是类型 1,取值 0x0001 。 2.协议类型: 16bit ,定义协议类型。对应 IPv4 协议,值为 0x0800 。 3.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。 4.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。 5.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 。

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上传人:s0012230 2017/5/22 文件大小:1023 KB

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