Giao thức phân giải địa chỉ (ARP)

Mục lục:

Anonim

ARP là gì?

Address Resolution Protocol (ARP) là một giao thức quan trọng của lớp mạng trong mô hình OSI, giúp tìm địa chỉ MAC (Media Access Control) cho địa chỉ IP của hệ thống. Nhiệm vụ chính của ARP là chuyển đổi địa chỉ IP 32-bit (đối với IPv4) thành địa chỉ MAC 48-bit.

Giao thức này chủ yếu được sử dụng để xác định địa chỉ phần cứng (MAC) của thiết bị từ địa chỉ IP. Nó cũng được sử dụng khi một thiết bị muốn giao tiếp với một số thiết bị khác trên mạng cục bộ. Dạng đầy đủ của ARP là Giao thức phân giải địa chỉ.

Trong hướng dẫn mạng này, bạn sẽ học:

  • ARP là gì?
  • Cách thức hoạt động của Giao thức phân giải địa chỉ (ARP)?
  • Các điều khoản ARP quan trọng:
  • Phương pháp phân giải địa chỉ
  • Các loại ARP
  • Tiêu đề ARP:
  • Ưu điểm của việc sử dụng ARP

Cách thức hoạt động của Giao thức phân giải địa chỉ (ARP)?

Tất cả hệ điều hành trong mạng IPv4 đều giữ một bộ nhớ cache ARP. Khi máy chủ yêu cầu địa chỉ MAC để gửi một gói đến máy chủ khác trong mạng LAN, nó sẽ kiểm tra bộ đệm ARP của nó để kiểm tra xem bản dịch địa chỉ MAC đã xuất hiện chưa.

Hãy để chúng tôi hiểu khái niệm này bằng một ví dụ:

  • Hosta P phân giải địa chỉ giao thức cho máy chủ U cho các thông điệp giao thức từ một ứng dụng trên P được gửi đến U.
  • P không phân giải địa chỉ giao thức cho máy chủ U
  • Bằng cách sử dụng lớp internet, máy chủ P phân phối đến máy chủ U bằng cách định tuyến qua T1 và T2.
  • Máy chủ P phân giải địa chỉ phần cứng T1.
  • Lớp mạng trên máy chủ P chuyển gói chứa địa chỉ giao thức đích cho U để gửi đến T1
  • T1 phân phối gói tin đến T2, sau đó chuyển tiếp gói tin đến Máy chủ U.

Các điều khoản ARP quan trọng:

  • ARP Cache: Sau khi phân giải địa chỉ MAC, ARP sẽ gửi nó đến bộ nhớ cache được lưu trữ trong một bảng để tham khảo trong tương lai. Các giao tiếp tiếp theo có thể sử dụng địa chỉ MAC từ bảng.
  • ARP Cache Timeout: Là thời gian mà địa chỉ MAC trong ARP cache có thể cư trú.
  • Yêu cầu ARP: Truyền một gói tin qua mạng để xác thực xem chúng tôi có gặp địa chỉ MAC đích hay không.
  • Phản hồi / phản hồi ARP: Phản hồi địa chỉ MAC mà nguồn nhận được từ đích hỗ trợ truyền dữ liệu xa hơn.

Phương pháp phân giải địa chỉ

Liên kết giữa địa chỉ giao thức và địa chỉ phần cứng được gọi là ràng buộc.

Có ba kỹ thuật được sử dụng cho mục đích này:

  • Tra cứu bảng - Các ràng buộc được lưu trữ trong bộ nhớ với địa chỉ giao thức là khóa. Nó sử dụng lớp liên kết dữ liệu kiểm tra địa chỉ giao thức để tìm địa chỉ phần cứng.
  • Động- Loại phương thức nhắn tin mạng này được sử dụng để giải quyết vấn đề "đúng lúc". Lớp liên kết dữ liệu gửi các yêu cầu thông báo trong một địa chỉ phần cứng. điểm đến trả lời.
  • Tính toán dạng đóng - Trong phương pháp này, địa chỉ giao thức dựa trên địa chỉ phần cứng. Lớp liên kết dữ liệu lấy địa chỉ phần cứng từ địa chỉ giao thức.

Các loại ARP

Dưới đây là bốn loại Giao thức phân giải địa chỉ, được đưa ra bên dưới:

  • Proxy ARP
  • ARP vô cớ
  • ARP đảo ngược
  • ARP nghịch đảo

Hãy để chúng tôi tìm hiểu tất cả chúng một cách chi tiết:

Các loại ARP

Proxy ARP:

Trong phương pháp Proxy ARP, các thiết bị Lớp 3 có thể phản hồi các yêu cầu ARP. Loại ARP này được cấu hình, bộ định tuyến sẽ phản hồi địa chỉ IP mục tiêu và ánh xạ địa chỉ MAC của bộ định tuyến với địa chỉ IP mục tiêu và người gửi khi nó được đến đích.

ARP vô cớ:

Gratuitous là một loại yêu cầu ARP khác của máy chủ. Loại yêu cầu ARP này giúp mạng xác định địa chỉ IP trùng lặp. Do đó, khi một yêu cầu ARP được gửi bởi một bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch để lấy địa chỉ IP của nó, không có phản hồi ARP nào được nhận. Vì vậy, không có nút nào khác có thể sử dụng địa chỉ IP được cấp cho bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến đó.

ARP đảo ngược (RARP)

Reverse ARP, hiện còn được gọi là RARP, là một loại giao thức mạng ARP được hệ thống khách hàng sử dụng trong mạng LAN để yêu cầu địa chỉ IPv4 của nó từ bảng bộ định tuyến ARP. Quản trị viên mạng chủ yếu tạo một bảng trong bộ định tuyến cổng, giúp xác định địa chỉ MAC cho địa chỉ IP cụ thể đó.

ARP nghịch đảo (InARP)

Inverse ARP còn được gọi là InARP, là một loại ARP dùng để tìm địa chỉ IP của các nút từ địa chỉ lớp liên kết dữ liệu. InARP được sử dụng rộng rãi cho các rơle khung mạng ATM trong đó địa chỉ mạch ảo Lớp 2 thu được từ báo hiệu Lớp 2.

Tiêu đề ARP:

Tiêu đề ARP
  • Loại phần cứng- Nó là 1 cho Ethernet.
  • Loại giao thức - Đây là một giao thức được sử dụng trong lớp mạng.
  • Độ dài địa chỉ phần cứng- Nó là độ dài tính bằng byte để nó sẽ là 6 cho Ethernet.
  • Độ dài địa chỉ giao thức - Giá trị của nó là 4 byte.
  • Mã hoạt động chỉ ra rằng gói tin là Yêu cầu ARP (1) hoặc Phản hồi ARP (2).
  • Địa chỉ phần cứng người gửi - Đây là một địa chỉ phần cứng của nút nguồn.
  • Địa chỉ giao thức người gửi -Đó là địa chỉ lớp 3 của nút nguồn.
  • Địa chỉ phần cứng đích - Nó được sử dụng trong một yêu cầu RARP, phản hồi này ảnh hưởng đến cả địa chỉ phần cứng và địa chỉ lớp 3 của đích.
  • Địa chỉ giao thức đích - Nó được sử dụng trong một yêu cầu ARP khi phản hồi mang cả địa chỉ lớp 3 và phần cứng của đích.

Ưu điểm của việc sử dụng ARP

Dưới đây là những ưu điểm / lợi ích của việc sử dụng ARP

  • Nếu bạn đang sử dụng ARP, thì địa chỉ MAC có thể dễ dàng được biết nếu bạn biết địa chỉ IP của cùng một hệ thống.
  • Các nút cuối không nên được cấu hình để "biết" địa chỉ MAC. Nó có thể được tìm thấy khi cần thiết.
  • Mục tiêu của ARP là cho phép mỗi máy chủ lưu trữ trên một mạng cho phép bạn tạo ánh xạ giữa địa chỉ IP và địa chỉ vật lý.
  • Tập hợp các ánh xạ hoặc bảng được lưu trữ trong máy chủ được gọi là bảng ARP hoặc bộ nhớ cache ARP.

Câu hỏi thường gặp:

Điều gì xảy ra nếu một yêu cầu ARP được thực hiện cho một máy chủ lưu trữ không tồn tại?

Nếu một số yêu cầu ARP được thực hiện cho một máy chủ không tồn tại, nó sẽ làm tăng khoảng thời gian giữa các yêu cầu. Cuối cùng, ARP bỏ cuộc.

Điều gì sẽ xảy ra nếu một máy chủ gửi một yêu cầu ARP cho địa chỉ IP của nó?

Các máy khác phản hồi (ARP vô cớ) như một yêu cầu ARP bình thường. Điều này giúp phát hiện một địa chỉ IP đã được chỉ định.

Tóm lược:

  • Giao thức ARP giúp tìm địa chỉ MAC (Điều khiển truy cập phương tiện) cho địa chỉ IP của hệ thống.
  • Các điều khoản ARP quan trọng là: 1) ARP Cache 2) ARP Cache Timeout 3) Yêu cầu ARP 4) Trả lời / phản hồi ARP
  • Ba loại kỹ thuật phân giải ARP là: 1) Tra cứu bảng 2) Động 3) Tính toán dạng đóng.
  • Các giao thức ARP quan trọng là: 1) ARP ủy quyền 2) ARP vô cớ 3) ARP ngược 4) ARP ngược.
  • Các thành phần của tiêu đề ARP là 1) Loại phần cứng 2) Loại giao thức 3) Độ dài địa chỉ phần cứng 4) Độ dài địa chỉ giao thức 5) Địa chỉ phần cứng người gửi 6) Địa chỉ giao thức người gửi 7) Địa chỉ phần cứng đích 8) Địa chỉ giao thức đích.