Adressauflösungsprotokoll (ARP)

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Anonim

Was ist ARP?

Das Address Resolution Protocol (ARP) ist ein wichtiges Protokoll der Netzwerkschicht im OSI-Modell, mit dessen Hilfe die MAC-Adresse (Media Access Control) anhand der IP-Adresse des Systems ermittelt werden kann. Die Hauptaufgabe des ARP besteht darin, die 32-Bit-IP-Adresse (für IPv4) in eine 48-Bit-MAC-Adresse umzuwandeln.

Dieses Protokoll wird hauptsächlich verwendet, um die Hardware-Adresse (MAC) eines Geräts anhand einer IP-Adresse zu ermitteln. Es wird auch verwendet, wenn ein Gerät mit einem anderen Gerät in einem lokalen Netzwerk kommunizieren möchte. Die vollständige Form von ARP ist das Address Resolution Protocol.

In diesem Netzwerk-Tutorial lernen Sie:

  • Was ist ARP?
  • Wie funktioniert das Address Resolution Protocol (ARP)?
  • Wichtige ARP-Begriffe:
  • Adressauflösungsmethoden
  • Arten von ARP
  • ARP-Header:
  • Vorteile der Verwendung von ARP

Wie funktioniert das Address Resolution Protocol (ARP)?

Alle Betriebssysteme in einem IPv4-Netzwerk behalten einen ARP-Cache. Wenn der Host eine MAC-Adresse anfordert, um ein Paket an einen anderen Host im LAN zu senden, überprüft er seinen ARP-Cache, um zu überprüfen, ob die MAC-Adressumsetzung bereits vorhanden ist.

Lassen Sie uns dieses Konzept anhand eines Beispiels verstehen:

  • Hosta P löst die Protokolladresse für Host U für Protokollnachrichten von einer Anwendung auf P auf, die an U gesendet wurde.
  • P löst keine Protokolladresse für Host U auf
  • Durch Verwendung der Internetschicht liefert Host P an Host U, indem er über T1 und T2 routet.
  • Host P löst die T1-Hardwareadresse auf.
  • Die Netzwerkschicht auf Host P leitet ein Paket mit der Zielprotokolladresse für U zur Zustellung an T1 weiter
  • T1 liefert das Paket an T2, das das Paket wiederum an Host U weiterleitet.

Wichtige ARP-Begriffe:

  • ARP-Cache: Nach dem Auflösen der MAC-Adresse sendet der ARP diese zur späteren Bezugnahme an den in einer Tabelle gespeicherten Cache. Die nachfolgende Kommunikation kann die MAC-Adresse aus der Tabelle verwenden.
  • ARP-Cache-Zeitlimit: Dies ist die Zeit, für die sich die MAC-Adresse im ARP-Cache befinden kann.
  • ARP-Anforderung: Senden eines Pakets über das Netzwerk, um zu überprüfen, ob die Ziel-MAC-Adresse gefunden wurde oder nicht.
  • ARP-Antwort / Antwort: Die MAC-Adressantwort, die die Quelle vom Ziel empfängt, unterstützt die weitere Kommunikation der Daten.

Adressauflösungsmethoden

Die Zuordnung zwischen einer Protokolladresse und einer Hardwareadresse wird als Bindung bezeichnet.

Zu diesem Zweck werden drei Techniken verwendet:

  • Tabellensuche - Im Speicher gespeicherte Bindungen mit der Protokolladresse als Schlüssel. Es verwendet die Datenverbindungsschicht und überprüft die Protokolladresse, um die Hardwareadresse zu finden.
  • Dynamisch - Diese Art von Netzwerk-Messaging-Methode wird für die "Just-in-Time" -Auflösung verwendet. Die Datenverbindungsschicht sendet Nachrichtenanforderungen in einer Hardwareadresse. Ziel antwortet.
  • Closed-Form-Berechnung - Bei dieser Methode basiert eine Protokolladresse auf einer Hardwareadresse. Die Datenverbindungsschicht leitet die Hardwareadresse von der Protokolladresse ab.

Arten von ARP

Hier sind vier Arten von Adressauflösungsprotokollen aufgeführt:

  • Proxy ARP
  • Unentgeltliche ARP
  • ARP umkehren
  • Inverse ARP

Lassen Sie uns sie alle im Detail lernen:

Arten von ARP

Proxy ARP:

Bei der Proxy-ARP-Methode können Layer 3-Geräte auf ARP-Anforderungen antworten. Dieser ARP-Typ ist so konfiguriert, dass der Router auf die Ziel-IP-Adresse reagiert und die MAC-Adresse des Routers der Ziel-IP-Adresse und dem Absender zuordnet, wenn er sein Ziel erreicht.

Unentgeltliche ARP:

Unentgeltlich ist eine andere Art von ARP-Anfrage des Hosts. Diese Art der ARP-Anforderung hilft dem Netzwerk, die doppelte IP-Adresse zu identifizieren. Wenn eine ARP-Anfrage von einem Router oder Switch gesendet wird, um seine IP-Adresse zu erhalten, werden daher keine ARP-Antworten empfangen. Damit keine anderen Knoten die diesem Switch oder Router zugewiesene IP-Adresse verwenden können.

Reverse ARP (RARP)

Reverse ARP, jetzt auch RARP genannt, ist eine Art ARP-Netzwerkprotokoll, das vom Client-System in einem LAN verwendet wird, um seine IPv4-Adresse von der ARP-Routertabelle anzufordern. Der Netzwerkadministrator erstellt meistens eine Tabelle im Gateway-Router, anhand derer die MAC-Adresse für diese bestimmte IP-Adresse ermittelt werden kann.

Inverse ARP (InARP)

Inverses ARP wird auch als InARP bezeichnet. Hierbei handelt es sich um einen ARP-Typ, mit dem die IP-Adresse der Knoten aus den Adressen der Datenverbindungsschicht ermittelt wird. InARP wird häufig für Frame-Relays von ATM-Netzwerken verwendet, bei denen die Adressierung von virtuellen Layer-2-Verbindungen aus der Layer-2-Signalisierung erfasst wird.

ARP-Header:

ARP-Header
  • Hardwaretyp - Es ist 1 für Ethernet.
  • Protokolltyp - Dies ist ein Protokoll, das in der Netzwerkschicht verwendet wird.
  • Hardware-Adresslänge - Dies ist die Länge in Byte, sodass sie für Ethernet 6 beträgt.
  • Protokolladresslänge - Der Wert beträgt 4 Byte.
  • Der Operationscode gibt an, dass das Paket eine ARP-Anforderung (1) oder eine ARP-Antwort (2) ist.
  • Absender-Hardwareadresse - Dies ist eine Hardwareadresse des Quellknotens.
  • Senderprotokolladresse - Dies ist eine Schicht-3-Adresse des Quellknotens.
  • Zielhardwareadresse - Wird in einer RARP-Anforderung verwendet, deren Antwort sich sowohl auf die Hardware des Ziels als auch auf die Layer 3-Adressen auswirkt.
  • Zielprotokolladresse - Wird in einer ARP-Anforderung verwendet, wenn die Antwort sowohl Layer 3-Adressen als auch die Hardware des Ziels enthält.

Vorteile der Verwendung von ARP

Hier sind die Vor- und Nachteile der Verwendung von ARP

  • Wenn Sie ARP verwenden, können MAC-Adressen leicht erkannt werden, wenn Sie die IP-Adresse desselben Systems kennen.
  • Endknoten sollten nicht so konfiguriert sein, dass sie MAC-Adressen "kennen". Es kann bei Bedarf gefunden werden.
  • Ziel von ARP ist es, jeden Host in einem Netzwerk zu aktivieren, mit dem Sie eine Zuordnung zwischen IP-Adressen und physischen Adressen erstellen können.
  • Der im Host gespeicherte Satz von Zuordnungen oder Tabellen wird als ARP-Tabelle oder ARP-Cache bezeichnet.

FAQ:

Was passiert, wenn eine ARP-Anfrage für einen nicht vorhandenen Host gestellt wird?

Wenn mehrere ARP-Anforderungen für einen nicht vorhandenen Host gestellt werden, werden die Zeitintervalle zwischen den Anforderungen verlängert. Schließlich gibt ARP auf.

Was ist, wenn ein Host eine ARP-Anfrage nach seiner IP-Adresse sendet?

Die anderen Maschinen antworten (kostenlose ARP) als normale ARP-Anforderung. Dies hilft zu erkennen, dass bereits eine IP-Adresse zugewiesen wurde.

Zusammenfassung:

  • Das ARP-Protokoll hilft beim Auffinden der MAC-Adresse (Media Access Control) anhand der IP-Adresse des Systems.
  • Wichtige ARP-Begriffe sind: 1) ARP-Cache 2) ARP-Cache-Timeout 3) ARP-Anforderung 4) ARP-Antwort / Antwort
  • Drei Arten von ARP-Auflösungstechniken sind: 1) Tabellensuche 2) Dynamisch 3) Berechnung in geschlossener Form.
  • Wichtige ARP-Protokolle sind: 1) Proxy-ARP 2) Kostenloses ARP 3) Reverse ARP 4) Inverse ARP.
  • Die Komponenten des ARP-Headers sind 1) Hardwaretyp 2) Protokolltyp 3) Hardwareadressenlänge 4) Protokolladressenlänge 5) Senderhardwareadresse 6) Senderprotokolladresse 7) Zielhardwareadresse 8) Zielprotokolladresse.