Протокол ARP
Ethernet подобно другим протоколам сетевого уровня обладает собственной системой адресации узлов сети, отличной от системы адресации, принятой в TCP/IP. Это приводит к необходимости взаимной трансляции адресов "IP-адрес в Ethernet-адрес" и обратно.
Для поддержания таблицы трансляции в актуальном состоянии, отражающем текущий состав узлов Ethernet-сети, используется протокол ARP (Address Resolution Protocol), описанный в RFC 826.
Необходимость в использовании протокола, с помощью которого сетевым (логическим) адресам IP могут быть поставлены в соответствие физические адреса узлов, определяется многоуровневой схемой организации информационного взаимодействия. Организация информационного взаимодействия на сетевом уровне предполагает организацию соответствующего взаимодействия на канальном и физическом уровне. Для обеспечения организации этих процессов и необходимо установить соответствие адресу сетевого уровня в соответствие адрес канального уровня или физический адрес. Для определения адреса компонента сети по известному сетевому адресу Ал станция B, которая желает организовать информационное взаимодействие со станцией A, формирует специальный блок данных канального уровня – кадр ARP. В этот кадр, наряду со служебной информацией, помещается сетевой адрес искомой станции. Для того, чтобы этот кадр мог достичь всех абонентов данной сети, в качестве МАС- адреса назначения этого пакета используется адрес типа broadcast. Сформированный таким образом кадр называется ARP – запрос (ARP request). Этот кадр передается в сеть и принимается всеми станциями, которые к ней подключены. Станции анализируют содержимое принятого запроса и одна из них, которая обнаружила в теле этого запроса свой сетевой адрес, формирует ответ на этот запрос (ARP reply). В кадр ARP reply станция помещает совой МАС – адрес и отправляет его в направлении источника запроса, используя при этом физический адрес станции отправителя.Для промежуточного хранения результатов выполнения процедуры определения физического адреса может быть использовано аппаратно или программно – организованное буферное ОЗУ. В это ОЗУ заносятся результаты определения физического адреса по известному логическому, которые были получены данным конкретным устройством, в ответ на его ARP – запросы. Каждой записи, которая заносится в данное ОЗУ ставится в соответствие значение относительного момента времени, который соответствовал её формированию. Таким образом, запись в ARP cache имеет вид:
Сетевой адрес |
Физический адрес |
Возраст записи |
Возраст записи учитывается для того, чтобы обеспечить возможность повторного выполнения процедуры ARP при изменении каких либо параметров установленного соответствия.
ARP
кадр присоединяется к пакету вслед за Ethernet имеет следующий заголовок:
Принцип работы ARP протокола
Рассмотрим принципы «рукопожатия» компьютеров в сети с целью выяснения одного из них MAC адреса другого.
В первую очередь, компьютер, желающий узнать физический адрес другого компьютера, посылает ARP запрос в широковещательном режиме всем доступным ему IP адресам. В данном запросе он указывает собственный адрес и адрес запрашиваемого компьютера.
Убедиться в этом можно, используя программу для перехвата пакетов Ethereal:
Яндекс.Новости