بروتوكول تحليل العناوين (ARP): ما هو رأس الطلب؟

من قبل: برايس ليو برايس ليو
Hours تحديث

⚡ ملخص ذكي

يقوم بروتوكول تحليل العناوين (ARP) بربط عنوان IPv4 ذي 32 بت بعنوان MAC ذي 48 بت حتى تتمكن الأجهزة من التواصل على شبكة محلية، باستخدام طلبات البث والردود المخزنة مؤقتًا وحقول الرأس لربط طبقات الشبكة وربط البيانات.

  • 🔗 الغرض: يقوم بروتوكول ARP بتحويل عنوان IP المعروف إلى عنوان MAC اللازم لتسليم الإطارات على الشبكة المحلية.
  • 🗂️ ذاكرة التخزين المؤقت لبروتوكول ARP: خريطة محلولةpingيتم تخزينها في ذاكرة تخزين مؤقتة لبروتوكول ARP مع مهلة زمنية، مما يمنع عمليات البث المتكررة للمضيفين المعروفين.
  • 📡 مستوى الدقة: يقوم المضيف ببث طلب ARP، ويرد الجهاز الذي يمتلك عنوان IP هذا برد يحمل عنوان MAC الخاص به.
  • 🧩 أنواع ARP: بالوكالة، مجاناً، Reverse (RARP) و ARP العكسي (InARP) يخدمان احتياجات العنونة المتخصصة.
  • 🧾 حقول العنوان: يحتوي رأس ARP على نوع الجهاز، ونوع البروتوكول، وأطوال العناوين، ورمز العملية، وعناوين المرسل والمستقبل.
  • 🛡️ الأمن: لا يحتوي بروتوكول ARP على مصادقة، مما يجعله عرضة للتزوير، لذا فإن المراقبة القائمة على الذكاء الاصطناعي تساعد في اكتشاف التسميم.
اقرأ المزيد

بروتوكول تحليل العناوين (ARP) في الشبكات

ما هو ARP؟

يُعد بروتوكول تحليل العناوين (ARP) بروتوكولًا مهمًا في طبقة الشبكة في نموذج OSI، والذي يساعد في العثور على عنوان MAC (التحكم في الوصول إلى الوسائط) من جهاز من عنوان IPتتمثل المهمة الرئيسية لبروتوكول ARP في تحويل عنوان IP ذي 32 بت (لبروتوكول IPv4) إلى عنوان MAC ذي 48 بت.

يُستخدم بروتوكول ARP بشكل أساسي عندما يرغب جهاز ما في التواصل مع جهاز آخر على شبكة محلية. والاختصار ARP هو اختصار لـ Address Resolution Protocol (بروتوكول تحليل العناوين).

كيف يعمل بروتوكول تحليل العناوين (ARP)؟

يحتفظ كل نظام تشغيل في شبكة IPv4 بذاكرة تخزين مؤقتة لبروتوكول ARP. عندما يحتاج جهاز مضيف إلى إرسال حزمة بيانات إلى جهاز مضيف آخر على الشبكة المحلية، فإنه يتحقق أولاً من ذاكرة التخزين المؤقتة لبروتوكول ARP لمعرفة ما إذا كانت ترجمة عنوان MAC موجودة بالفعل.ping إذا كان موجودًا، يقوم المضيف بإعادة استخدامه؛ وإذا لم يكن كذلك، يقوم المضيف ببث طلب ARP لاكتشاف عنوان MAC.

يوضح الرسم البياني أدناه كيف يقوم المضيف بحل العناوين وإعادة توجيه الحزمة عبر أجهزة التوجيه الوسيطة حتى تصل إلى الوجهة:

يقوم بروتوكول ARP بحل عنوان MAC وتوجيه حزمة بيانات من المضيف P عبر الموجهين T1 و T2 إلى المضيف U

خذ بعين الاعتبار المثال التالي:

  • يقوم المضيف P بحل عنوان البروتوكول للمضيف U عندما يرسل تطبيق على P رسائل إلى U.
  • إذا لم يتمكن P من حل عنوان البروتوكول للمضيف U مباشرة، فإنه يستخدم طبقة الإنترنت لتسليم الحزمة إلى U عن طريق التوجيه عبر T1 و T2.
  • يحل المضيف P عنوان جهاز T1.
  • تقوم طبقة الشبكة على المضيف P بتمرير الحزمة، التي تحتوي على عنوان بروتوكول الوجهة لـ U، إلى T1 للتسليم.
  • يقوم T1 بتسليم الحزمة إلى T2، الذي بدوره يقوم بإعادة توجيه الحزمة إلى المضيف U.

مصطلحات ARP الهامة

فيما يلي المصطلحات المهمة المرتبطة ببروتوكول تحليل العناوين:

  • ذاكرة التخزين المؤقت لـ ARP: بعد حل عنوان MAC، يقوم ARP بتخزينه في جدول (ذاكرة التخزين المؤقت) للرجوع إليه في المستقبل، بحيث يمكن للاتصالات اللاحقة إعادة استخدام عنوان MAC دون بث آخر.
  • مهلة ذاكرة التخزين المؤقت لـ ARP: إنها المدة التي يمكن أن يبقى فيها عنوان MAC الذي تم حله في ذاكرة التخزين المؤقت لبروتوكول ARP قبل إزالته.
  • طلب ARP: يتم بث حزمة عبر الشبكة للتحقق مما إذا كان بإمكان المرسل العثور على عنوان MAC الوجهة لعنوان IP معين.
  • استجابة/رد ARP: عنوان MAC الذي يستقبله المصدر من الوجهة، والذي يساعد في استمرار عملية نقل البيانات.

طرق حل العنوان

تُعرف عملية الربط بين عنوان البروتوكول وعنوان الجهاز باسم الربط. وهناك ثلاث تقنيات تُستخدم لهذا الغرض:

  • البحث في الجدول: يتم تخزين الروابط في الذاكرة باستخدام عنوان البروتوكول كمفتاح. تقوم طبقة ربط البيانات بفحص عنوان البروتوكول للعثور على عنوان الجهاز المقابل.
  • ديناميكي: تُستخدم طريقة المراسلة هذه لحل المشكلات "في الوقت المناسب". ترسل طبقة ربط البيانات رسالة طلب للحصول على عنوان جهاز، ويستجيب الجهاز الوجهة.
  • الحساب بصيغة مغلقة: في هذه الطريقة، يعتمد عنوان البروتوكول على عنوان الجهاز، لذا يمكن لطبقة ربط البيانات أن تستنتج عنوان الجهاز مباشرة من عنوان البروتوكول.

ذات المواد

أنواع ARP

فيما يلي الأنواع الأربعة لبروتوكول تحليل العناوين:

  • الوكيل ARP
  • ARP مجاني
  • Reverse ARP (RARP)
  • معكوس ARP (InARP)

يوضح الرسم التوضيحي أدناه أنواع بروتوكول ARP الأربعة قبل أن نفحص كل نوع منها بالتفصيل:

مخطط يلخص الأنواع الأربعة من برامج المساعدة في الدفع: بالوكالة، المجانية، Reverse، والمعكوس

الوكيل ARP

في طريقة Proxy ARP، تستطيع أجهزة الطبقة الثالثة الاستجابة لطلبات ARP نيابةً عن مضيف آخر. يقوم جهاز التوجيه المُهيأ بالاستجابة لعنوان IP المستهدف، ثم يربط عنوان MAC الخاص به بهذا العنوان، وبذلك تصل حركة مرور المُرسِل إلى وجهتها المقصودة عبر جهاز التوجيه.

ARP مجاني

طلب ARP المجاني هو طلب يرسله جهاز مضيف للحصول على عنوان IP الخاص به. يساعد هذا الطلب الشبكة على تحديد عناوين IP المكررة. عندما يبث جهاز توجيه أو محول طلب ARP مجانيًا للحصول على عنوان IP الخاص به ولا يتلقى أي رد، فإنه يؤكد عدم وجود أي جهاز آخر يستخدم عنوان IP المخصص لهذا الجهاز.

Reverse ARP (RARP)

Reverse بروتوكول ARP، المعروف أيضاً باسم RARP، هو بروتوكول شبكي يستخدمه نظام العميل في شبكة محلية (LAN) لطلب عنوان IPv4 الخاص به من جدول توجيه ARP. عادةً ما يقوم مسؤول الشبكة بإنشاء جدول في جهاز التوجيه الرئيسي يربط كل عنوان MAC بعنوان IP محدد.

معكوس ARP (InARP)

يُستخدم بروتوكول ARP العكسي، أو InARP، لتحديد عناوين IP للعُقد انطلاقًا من عناوين طبقة ربط البيانات الخاصة بها. ويُستخدم InARP على نطاق واسع في شبكات ATM وFrame Relay، حيث يتم الحصول على عناوين الدوائر الافتراضية من الطبقة الثانية من إشارات الطبقة الثانية.

رأس ARP

يحتوي رأس بروتوكول ARP على الحقول التي يستخدمها كل من الطلب والرد لنقل معلومات العنونة. يوضح الشكل أدناه بنية رأس بروتوكول ARP:

بنية رأس ARP التي توضح نوع الجهاز، ونوع البروتوكول، وأطوال العناوين، ورمز العملية، وعناوين المرسل والمستقبل

  • نوع الأجهزة: إنه 1 للإيثرنت.
  • نوع البروتوكول: إنه البروتوكول المستخدم في طبقة الشبكة.
  • طول عنوان الجهاز: وهو الطول بالبايت، لذا سيكون 6 بالنسبة لشبكة الإيثرنت.
  • طول عنوان البروتوكول: قيمتها 4 بايت.
  • Operaالإنتاج Code: يشير ذلك إلى ما إذا كانت الحزمة عبارة عن طلب ARP (1) أو استجابة ARP (2).
  • عنوان جهاز الإرسال: إنه عنوان الجهاز الخاص بالعقدة المصدرية.
  • عنوان بروتوكول المرسل: إنه عنوان الطبقة الثالثة للعقدة المصدرية.
  • Target عنوان الجهاز: يتم استخدامه في طلب RARP؛ ثم تتضمن الاستجابة كلاً من أجهزة الوجهة وعناوين الطبقة 3.
  • Target عنوان البروتوكول: يتم استخدامه في طلب ARP؛ ويحمل الرد كلاً من عنوان الطبقة 3 وعنوان الجهاز الوجهة.

مزايا استخدام ARP

فيما يلي مزايا وفوائد استخدام ARP:

  • إذا كنت تعرف عنوان IP الخاص بنظام ما، فيمكن اكتشاف عنوان MAC الخاص به بسهولة باستخدام ARP.
  • لا تحتاج العقد الطرفية إلى تكوين يدوي لكي "تعرف" عناوين MAC؛ يمكن العثور عليها عند الحاجة.
  • يسمح بروتوكول ARP لكل مضيف على الشبكة بإنشاء خريطةping بين عناوين IP وعناوين MAC الفعلية.
  • مجموعة الخرائطpingيُطلق على البيانات المخزنة في المضيف اسم جدول ARP أو ذاكرة التخزين المؤقت ARP.

الأسئلة الشائعة

يتم بث طلب ARP عبر الشبكة المحلية، لكن لا يستجيب أي جهاز لعدم وجود مضيف يملك عنوان IP هذا. لا يتلقى المرسل عنوان MAC، لذا لا يمكن تسليم الحزمة ويتم إسقاطها في النهاية بعد انتهاء المهلة.

يُطلق على هذا اسم ARP المجاني. يُعلن المضيف عن خريطة IP-to-MAC الخاصة به.ping لذا تقوم الأجهزة الأخرى بتحديث ذاكرتها المؤقتة. إذا رد جهاز آخر، فهذا يشير إلى وجود تعارض في عنوان IP مكرر على الشبكة، وهو ما يجب على المسؤول حله.

يُرسل انتحال بروتوكول ARP، أو تسميم ARP، ردود ARP مزيفة تربط عنوان MAC الخاص بالمهاجم بعنوان IP شرعي. ولأن بروتوكول ARP لا يتضمن مصادقة، فإن الضحايا يرسلون بياناتهم إلى المهاجم، مما يُتيح اعتراض البيانات، أو اختطاف الجلسات، أو تعطيل الخدمة.

لا، بروتوكول ARP خاص ببروتوكول IPv4. أما بروتوكول IPv6 فيستبدله ببروتوكول اكتشاف الجوار (NDP)، ​​الذي يستخدم رسائل ICMPv6 لحل عناوين طبقة الربط واكتشاف العناوين المكررة، مما يوفر خريطة مماثلة.ping بالإضافة إلى ميزات إضافية مثل اكتشاف جهاز التوجيه.

قم بتشغيل الأمر arp -a على Windows أو لينكس لعرض خريطة عناوين IP إلى عناوين MAC المخزنة مؤقتًاpingفي نظام لينكس، يمكنك أيضًا استخدام الأمر ip neigh. لإزالة إدخال قديم، استخدم الأمر arp -d متبوعًا بعنوان IP، مما يُجبر على إجراء تحليل جديد.

يتم تعلم الإدخال الديناميكي تلقائيًا من خلال طلبات ARP وينتهي بعد انقضاء مهلة زمنية محددة. أما الإدخال الثابت فيتم تكوينه يدويًا ولا تنتهي صلاحيته أبدًا. تُحسّن الإدخالات الثابتة مقاومة انتحال الهوية، ولكنها تحتاج إلى صيانة كلما تغيرت الأجهزة أو العناوين.

نعم. نماذج التعلم الآلي الأساسية لخريطة IP-to-MACpingتُحلل أنظمة الذكاء الاصطناعي أنماط حركة البيانات، ثم تُشير إلى التغييرات المفاجئة، أو تكرار عناوين MAC، أو معدلات استجابة ARP غير الطبيعية التي تُنذر بالتسميم. يُسرّع الذكاء الاصطناعي عملية الكشف، مع ذلك، لا يزال المهندسون يتحققون من التنبيهات قبل حظر أي جهاز مُشتبه به.

مساعد الطيار جيثب الداما Python أو نصوص برمجية لأنظمة التشغيل (Shell Scripts) لمهام مثل تحليل جداول ARP، pinging hosts، أو أتمتة عمليات فحص ذاكرة التخزين المؤقت من خلال تعليق قصير. Revراجع الأوامر المُنشأة بعناية قبل تشغيلها على أجهزة شبكة الإنتاج.

تلخيص هذه التدوينة بـ: