Address Resolution Protocol (ARP): Vad är rubriken?

Vad är ARP?

Address Resolution Protocol (ARP) är ett viktigt protokoll för nätverkslagret i OSI-modellen, vilket hjälper till att hitta MAC-adress (Media Access Control) av en enhet från dess IP-adressARP:s huvuduppgift är att konvertera en 32-bitars IP-adress (för IPv4) till en 48-bitars MAC-adress.

Det används huvudsakligen när en enhet vill kommunicera med en annan enhet i ett lokalt nätverk. Den fullständiga formen av ARP är Address Resolution Protocol.

Hur fungerar ARP (Address Resolution Protocol)?

Varje operativsystem i ett IPv4-nätverk har en ARP-cache. När en värd behöver skicka ett paket till en annan värd på LAN:et kontrollerar den först sin ARP-cache för att se om MAC-adressöversättningen redan finns. Om mappningenping finns, återanvänder värden den; om inte, sänder värden en ARP-begäran för att hitta MAC-adressen.

Diagrammet nedan visar hur en värd löser adresser och vidarebefordrar ett paket genom mellanliggande routrar tills det når destinationen:

Tänk på följande exempel:

• Värd P matchar protokolladressen för värd U när en applikation på P skickar meddelanden till U.
• Om P inte kan matcha protokolladressen för värd U direkt, använder den internetlagret för att leverera paketet till U genom att routa via T1 och T2.
• Värd P löser T1-hårdvaruadressen.
• Nätverkslagret på värd P skickar paketet, som innehåller destinationsprotokolladressen för U, till T1 för leverans.
• T1 levererar paketet till T2, som i sin tur vidarebefordrar paketet till värd U.

Viktiga ARP-villkor

Här är de viktiga termerna som är förknippade med Address Resolution Protocol:

• ARP-cache: Efter att en MAC-adress har lösts upp lagrar ARP den i en tabell (cachen) för framtida referens, så att efterföljande kommunikationer kan återanvända MAC-adressen utan ytterligare sändning.
• ARP Cache Timeout: Det är den tid som en upplöst MAC-adress kan finnas i ARP-cachen innan den tas bort.
• ARP-förfrågan: Ett paket som sänds över nätverket för att kontrollera om avsändaren kan hitta destinationens MAC-adress för en given IP-adress.
• ARP-svar/svar: MAC-adresssvaret som källan tar emot från destinationen, vilket underlättar vidare kommunikation av data.

Adressupplösningsmetoder

Kopplingen mellan en protokolladress och en hårdvaruadress kallas bindning. Det finns tre tekniker som används för detta ändamål:

• Tabellsökning: Bindningar lagras i minnet med protokolladressen som nyckel. Datalänklagret kontrollerar protokolladressen för att hitta motsvarande hårdvaruadress.
• Dynamisk: Denna meddelandemetod används för "just-in-time"-lösning. Datalänklagret skickar ett begärandemeddelande om en hårdvaruadress, och destinationen svarar.
• Sluten beräkning: I den här metoden baseras protokolladressen på hårdvaruadressen, så datalänklagret kan härleda hårdvaruadressen direkt från protokolladressen.

Typer av ARP

Här är de fyra typerna av adressupplösningsprotokoll:

• Proxy ARP
• Tacksam ARP
• Reverse ARP (RARP)
• Invers ARP (InARP)

Illustrationen nedan sammanfattar de fyra ARP-typerna innan vi undersöker var och en i detalj:

Proxy ARP

I Proxy ARP-metoden kan Layer 3-enheter svara på ARP-förfrågningar för en annan värd. En konfigurerad router svarar på mål-IP-adressen och mappar sin egen MAC-adress till den mål-IP-adressen, så att avsändarens trafik når den avsedda destinationen via routern.

Tacksam ARP

Gratuitous ARP är en begäran som en värd skickar för sin egen IP-adress. Den hjälper nätverket att identifiera en duplicerad IP-adress. När en router eller switch sänder ut en gratuitous ARP för sin egen IP-adress och inte får något svar, bekräftar den att ingen annan nod använder den IP-adress som tilldelats den enheten.

Reverse ARP (RARP)

Reverse ARP, även kallat RARP, är ett nätverksprotokoll som används av ett klientsystem i ett LAN för att begära sin egen IPv4-adress från ARP-routertabellen. Nätverksadministratören skapar vanligtvis en tabell i gateway-routern som mappar varje MAC-adress till en specifik IP-adress.

Invers ARP (InARP)

Invers ARP, även kallad InARP, används för att hitta IP-adresserna för noder från deras datalänkslageradresser. InARP används ofta i ATM-nätverk och Frame Relay, där virtuella kretsadresser i lager 2 erhålls från lager 2-signalering.

ARP-huvud

ARP-rubriken innehåller de fält som både begäran och svaret använder för att överföra adressinformation. Figuren nedan visar strukturen för ARP-rubriken:

• Hårdvarutyp: Det är 1 för Ethernet.
• Protokollstyp: Det är protokollet som används i nätverkslagret.
• Hårdvaruadresslängd: Det är längden i byte, så det skulle vara 6 för Ethernet.
• Protokolladresslängd: Dess värde är 4 byte.
• Operation Code: Den anger om paketet är en ARP-begäran (1) eller ett ARP-svar (2).
• Avsändarens hårdvaruadress: Det är hårdvaruadressen för källnoden.
• Avsändarprotokolladress: Det är lager 3-adressen för källnoden.
• Target Hårdvaruadress: Den används i en RARP-förfrågan; svaret inkluderar då både destinationens hårdvaru- och Layer 3-adresser.
• Target Protokolladress: Den används i en ARP-förfrågan; svaret innehåller både Layer 3-adressen och destinationens hårdvaruadress.

Fördelar med att använda ARP

Här är fördelarna och fördelarna med att använda ARP:

• Om du känner till ett systems IP-adress kan dess MAC-adress enkelt hittas med hjälp av ARP.
• Slutnoder behöver inte konfigureras manuellt för att "känna till" MAC-adresser; de kan hittas vid behov.
• ARP låter varje värd i ett nätverk bygga en kartaping mellan IP-adresser och fysiska adresser (MAC-adresser).
• KartuppsättningenpingSom lagras i en värd kallas ARP-tabellen eller ARP-cachen.

Vanliga frågor