Address Resolution Protocol: Was ist ein ARP-Header im Netzwerk?

Was ist ARP?

Adressauflösungsprotokoll (ARP) ist ein wichtiges Protokoll der Netzwerkschicht im OSI-Modell, das dabei hilft, die MAC-Adresse (Media Access Control) anhand der IP-Adresse des Systems zu ermitteln. Die Hauptaufgabe des ARP besteht darin, die 32-Bit-IP-Adresse (für IPv4) in eine 48-Bit-MAC-Adresse umzuwandeln.

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

Wie funktioniert das Address Resolution Protocol (ARP)?

Alle Betriebssysteme in einem IPv4-Netzwerk verfügen über 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 sicherzustellen, dass die MAC-Adressübersetzung bereits vorliegt.

Das Address Resolution Protocol (ARP) funktioniert

Lassen Sie uns dieses Konzept anhand eines Beispiels verstehen:

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

Wichtige ARP-Begriffe

  • ARP-Cache: Nach der Auflösung der MAC-Adresse sendet der ARP sie zur späteren Bezugnahme an den in einer Tabelle gespeicherten Cache. Die nachfolgende Kommunikation kann die MAC-Adresse aus der Tabelle verwenden.
  • ARP-Cache-Timeout: Dies ist die Zeit, für die die MAC-Adresse im ARP-Cache verbleiben kann.
  • ARP-Anfrage: Senden eines Pakets über das Netzwerk, um zu überprüfen, ob wir die Ziel-MAC-Adresse gefunden haben oder nicht.
  • ARP-Antwort/Antwort: Die MAC-Adressantwort, die die Quelle vom Ziel empfängt, hilft bei der weiteren Kommunikation der Daten.

Methoden zur Adressauflösung

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

Zu diesem Zweck kommen drei Techniken zum Einsatz:

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

Arten von ARP

Es gibt vier Arten von Adressauflösungsprotokollen, die unten aufgeführt sind:

  • Proxy-ARP
  • Unentgeltliche ARP
  • Reverse-ARP
  • Inverses ARP

Lassen Sie uns sie alle im Detail lernen:

Arten von ARP
Arten von ARP

Proxy-ARP

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

Unentgeltliche ARP

Gratuitous ist eine andere Art der ARP-Anfrage des Hosts. Diese Art von ARP-Anfrage hilft dem Netzwerk, die doppelte IP-Adresse zu identifizieren. Wenn daher eine ARP-Anfrage von einem Router oder Switch gesendet wird, um diese abzurufen IP-Adressewerden keine ARP-Antworten empfangen, sodass 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-Router-Tabelle anzufordern. Der Netzwerkadministrator erstellt meist eine Tabelle im Gateway-Router, die dabei hilft, die MAC-Adresse dieser bestimmten IP-Adresse zu bestimmen.

Inverses ARP (InARP)

Inverse ARP, auch InARP genannt, ist ein ARP-Typ, der verwendet wird, um die IP-Adressen der Knoten aus den Adressen der Datenverbindungsschicht zu ermitteln. InARP wird häufig für Frame-Relays in ATM-Netzwerken verwendet, bei denen die Layer-2-Virtual-Circuit-Adressierung aus der Layer-2-Signalisierung übernommen wird.

ARP-Header

ARP-Header

ARP-Header
  • Hardwaretyp–Es ist 1 für Ethernet.
  • Protokolltyp–Es handelt sich um ein Protokoll, das in der Netzwerkschicht verwendet wird.
  • Hardware-Adresslänge –Es ist die Länge in Bytes, sodass sie für Ethernet 6 wäre.
  • Länge der Protokolladresse – Sein Wert beträgt 4 Bytes.
  • Betriebscode zeigt an, dass es sich bei dem Paket um eine ARP-Anfrage (1) oder eine ARP-Antwort (2) handelt.
  • Hardware-Adresse des Absenders – Es handelt sich um eine Hardwareadresse des Quellknotens.
  • Protokolladresse des Absenders -Es handelt sich um eine Layer-3-Adresse des Quellknotens.
  • Ziel-Hardware-Adresse – Es wird in einer RARP-Anfrage verwendet, deren Antwort sich sowohl auf die Hardware des Ziels als auch auf Layer-3-Adressen auswirkt.
  • Zielprotokolladresse – Es wird in einer ARP-Anfrage 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 Vorteile der Verwendung von ARP

  • Wenn Sie ARP verwenden, können MAC-Adressen leicht ermittelt 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.
  • Das Ziel von ARP besteht darin, jedem Host in einem Netzwerk die Möglichkeit zu geben, eine Zuordnung zwischen IP-Adressen und physischen Adressen aufzubauen.
  • Der im Host gespeicherte Satz von Zuordnungen oder Tabellen wird als ARP-Tabelle oder ARP-Cache bezeichnet.

FAQ:

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

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

Zusammenfassung

  • Das ARP-Protokoll hilft dabei, die MAC-Adresse (Media Access Control) anhand der IP-Adresse des Systems zu finden.
  • Wichtige ARP-Begriffe sind: 1) ARP-Cache, 2) ARP-Cache-Timeout, 3) ARP-Anfrage, 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) Gratuitous ARP 3) Reverse ARP 4) Inverse ARP.
  • Die Komponenten des ARP-Headers sind 1) Hardware-Typ, 2) Protokoll-Typ, 3) Hardware-Adresslänge, 4) Protokoll-Adresslänge, 5) Absender-Hardware-Adresse, 6) Absender-Protokolladresse, 7) Ziel-Hardware-Adresse, 8) Ziel-Protokolladresse.