Introducere în Protocolul de rezolvare a adresei

Protocolul de rezoluție a adreselor este cunoscut și sub numele de ARP. Acesta mapează adresa logică la adresa fizică. Cu alte cuvinte, putem spune că protocolul de rezoluție de adrese acceptă o adresă logică din protocolul IP și apoi mapează acea adresă către adresa fizică corespunzătoare, apoi o trec la stratul de legătură de date.

Format de pachet Protocol de rezoluție adresă

Tabelele de mai jos este formatul pachetului ARP:

Formatul pachetului ARP este arătat după cum urmează:

  • Tipul hardware: este un câmp pe 16 biți care definește tipul de rețea pe care rulează protocolul de rezoluție de adrese.
  • Tipul de protocol: este un câmp pe 16 biți care definește tipul de protocol. De exemplu, pentru protocolul IPv4, acest câmp conține 0800 de baze 16.
  • Lungime hardware: este un câmp pe 8 biți care definește lungimea adresei fizice în octeți.
  • Lungimea protocolului: este un câmp pe 8 biți care definește lungimea adresei logice în octeți.
  • Operațiuni: este un câmp pe 16 biți care definește tipurile de pachete. Există două tipuri de pachete Cerere ARP (1) și răspuns ARP (2).
  • Adresa hardware a expeditorului: este un câmp cu lungime variabilă care definește adresa fizică a expeditorului.
  • Adresa protocolului expeditorului: este un câmp cu lungime variabilă care definește adresa logică a expeditorului.
  • Adresa hardware țintă: Este un câmp cu lungime variabilă care definește adresa fizică a receptorului.
  • Adresa protocolului țintă: este un câmp cu lungime variabilă care definește adresa logică a receptorului.

Operațiuni de protocol de rezolvare a adresei

În această secțiune, vom vedea procesul ARP și patru cazuri diferite în care gazda sau routerul trebuie să utilizeze protocolul de rezoluție a adreselor.

Procesul ARP

Mai jos este o listă de pași implicați în procesul ARP:

Pasul 1: expeditorul cunoaște adresa IP a receptorului.

Pasul 2: Protocolul Internet solicită ARP să creeze un mesaj de solicitare ARP care conține informații precum adresa fizică a expeditorului, câmpul adresei fizice a receptorului este completat cu 0s, adresa IP a expeditorului și adresa IP a destinatarului.

Pasul 3: Mesajul de solicitare ARP este trimis la stratul de legătură de date unde mesajul este încapsulat în cadru folosind adresa fizică a expeditorului ca adresă sursă și adresa de difuzare ca adresă de destinație.

Pasul 4: Fiecare gazdă primește cadrul, deoarece cadrul conține o adresă de destinație de difuzare. Toate gazdele verifică adresa cu adresa lor. Dacă meciul găsește, pachetul este renunțat la gazda respectivă, altfel trece la protocolul de rezoluție a adreselor.

Pasul 5: După primirea răspunsului gazdei pachetului cu mesajul de răspuns ARP care conține adresa fizică țintă. Mesajul din acest pas este unicast.

Pasul 6: Când expeditorul primește un mesaj de răspuns de la țintă, cunoaște adresa fizică a țintei.

Pasul 7: Acum, datagrama IP poartă date pentru mașina țintă care este încapsulată și trimite în formularul unicast la destinație.

Patru cazuri diferite

Mai jos este listată patru cazuri în care pot fi utilizate servicii de protocol de rezolvare a adreselor.

Cazul 1:

Din imaginea de mai sus, putem vedea că expeditorul este o gazdă și dorește să trimită un pachet către o altă gazdă care se află pe aceeași rețea. În acest caz, maparea adresei logice cu adresa fizică este o adresă IP de destinație ar trebui să fie în antetul datagramei.

Cazul 2:

După cum putem vedea în imaginea de mai sus, expeditorul este o gazdă și dorește să trimită un pachet către o altă gazdă situată pe o altă rețea. În acest caz, gazda expeditor examinează tabelul de rutare pentru a găsi adresa IP a următoarei gazde pentru destinație. Adresa IP a gazdei devine adresa logică care trebuie mapată la o adresă fizică. Dacă gazda expeditorului nu are un tabel de rutare, acesta se uită la adresa IP a gazdei implicite.

Cazul 3:

După cum putem vedea în imaginea de mai sus, expeditorul este un router care a primit un datagrama pentru o altă gazdă care se află pe o altă rețea. În acest caz, routerul se uită în tabelul de rutare și găsește adresa IP a următorului router. Adresa IP a routerului devine adresa logică care trebuie mapată la o adresă fizică.

Cazul 4:

După cum putem vedea în imaginea de mai sus, expeditorul este un router care a primit un datagram pentru o altă gazdă care se află pe aceeași rețea. În acest caz, adresa IP a datagramei devine adresa logică care trebuie mapată la o adresă fizică.

Pachet de protocol de rezolvare a adresei

Pachetul de protocol de rezoluție adresă are cinci componente -

1. Masa cu cache

2.Queues

3. Modul de ieșire 4

4. Modul de intrare

5. Modulul de control al cache-ului.

Mai jos este Diagrama pachetului de protocol de rezolvare a adresei

Să discutăm în detaliu componentele pachetului ARP.

1. Cache Tabel în ARP

Când gazda primește adresa fizică corespunzătoare a datagramei IP, tabelul Cache salvează această adresă fizică în tabelul său. Stocarea unei adrese fizice în tabelul din cache este limitată pentru o anumită perioadă de timp, mai degrabă decât pentru un timp nelimitat. Tabelul cache este format dintr-o serie de intrări. Fiecare intrare are următorul câmp menționat.

  • Stare: arată starea fiecărei intrări. Statul poate fi liber, rezolvat sau în așteptare. Starea gratuită înseamnă că timpul de trăit pentru intrare a expirat. Spațiul respectiv este alocat unei intrări noi. Stare rezolvată înseamnă că intrarea este completată. O intrare are adresa fizică de destinație. Pachetele care așteaptă să fie trimise la această destinație pot utiliza informațiile din înregistrare. Stare în așteptare înseamnă cererea de intrare a fost declarată și așteptarea răspunsului.
  • Tipul hardware: definește tipul de rețea pe care rulează pachetul ARP.
  • Tipul de protocol: definește tipul de protocol pe care se execută pachetul ARP.
  • Lungime hardware: definește lungimea adresei fizice.
  • Lungimea protocolului: definește lungimea adresei logice.
  • Adresa hardware : Afișează adresa fizică de destinație.
  • Adresa protocolului: Afișează adresa logică de destinație.
  • Număr de interfață: Este un număr de interfață pe care routerul îl folosește pentru a se conecta cu o altă rețea.
  • Numărul de coadă: Protocolul de rezoluție de adresă utilizează numărul de coadă pentru a căuta pachetele care așteaptă rezolvarea adresei.
  • Time-out: Afișează durata de viață a fiecărei intrări din a doua.
  • Încercări: arată numărul de ori a fost trimisă cererea ARP pentru fiecare intrare.

2. Cozi

Protocolul de rezoluție adresă conține un set de cozi pentru destinație, adică o coadă pentru fiecare destinație pentru a păstra pachetul IP în timp ce adresa de rezoluție protocolului rezolvă adresa fizică. Modulul de ieșire trimite pachete nerezolvate la cozile corespunzătoare ale acestora.

3. Modulul de ieșire

  • Modelul de ieșire așteaptă pachetele IP. Imediat ce pachetul IP primește, verifică tabelul din cache pentru a găsi adresa IP corespunzătoare a destinației prezente în pachet. Adresa IP de destinație a pachetului trebuie să se potrivească cu adresa de protocol a intrării.
  • Dacă intrarea care se potrivește a găsit și starea intrării este REZOLVATĂ, atunci pachetul cu adresa hardware de destinație este trecut la stratul de legătură de date pentru transmisie.
  • Dacă intrarea care se potrivește a fost fondată și starea intrării sunt PENDENTE, atunci pachetul așteaptă până când se găsește adresa hardware a destinației.
  • Dacă intrarea potrivită nu găsește, modulul de ieșire creează o coadă și atrage pachetul. Creează o nouă intrare și oferă statului o PENDINȚĂ și stabilește încercări de 1. Acesta transmite pachetul de solicitare ARP pentru adresa de destinație.

4. Modul de intrare

  • Modulul de intrare așteaptă pachetul de protocol de rezoluție de adrese. De îndată ce sosirea pachetului de rezoluție de adrese verifică intrarea corespunzătoare pachetului de rezoluție de adrese din tabelul de numerar. Adresa de protocol a țintei trebuie să se potrivească cu adresa de protocol a intrării.
  • Dacă intrarea potrivită este găsită și starea intrării este REZOLVATĂ, modulul de intrare actualizează câmpul de intrare și de timp. Intrarea este actualizată deoarece pot exista șanse de schimbare în adresa hardware.
  • Dacă se găsește intrarea potrivită și starea intrării este PENDENT, modulul de intrare actualizează intrarea copiind adresa hardware a țintei în câmpul de adresă hardware al intrării și actualizează câmpul de stare la REZOLVAT. De asemenea, actualizează câmpul de timp de intrare.
  • Dacă intrarea potrivită nu a găsit modulul de intrare, creați o intrare nouă și adăugați-o la tabel. Actualizează câmpul de stare la REZOLVAT și câmpul de timp al intrării.
  • Apoi modulul de intrare verifică dacă pachetul ARP primit este o replică sau o solicitare. Dacă este o solicitare ARP, modulul de intrare creează imediat o răspuns ARP și o trimite expeditorului. Pachetul de răspuns ARP este creat schimbând valoarea pachetului de la cerere la răspuns.

5. Modulul Cache-Control

  • Modulul de control cache menține tabelul de memorie cache. Verifică intrarea tabelului cache prin intrare periodic adică cinci secunde.
  • Dacă câmpul de stat al intrării este GRATUIT, verifică o altă intrare.
  • Dacă câmpul de stat al intrării este PENDENT, modulul de memorie cache mărește valoarea câmpului de încercare cu 1. Apoi verifică valoarea câmpului încercare. Dacă valoarea câmpului de încercare este mai mare decât limita maximă permisă, acesta actualizează câmpul de stare la GRATUIT și distruge coada corespunzătoare.
  • Dacă câmpul de stare al intrării este REZOLVAT, modulul de memorie cache scade valoarea câmpului de timp cu 1. Verifică apoi valoarea câmpului de timp. Dacă valoarea câmpului de ieșire a timpului este mai mică sau egală cu zero, acesta actualizează câmpul de intrare la starea GRATUIT și distruge coada corespunzătoare.

Concluzie

În acest articol, am văzut ce este Protocolul de rezoluție a adresei, formatul pachetului în ARP și funcționează cu imagini și explicații în sub-subiecte pentru o mai bună înțelegere.

Articole recomandate

Acesta a fost un ghid pentru Protocolul de rezolvare a adreselor. Aici am discutat despre formatul pachetului, operațiunile, precum și componentele pachetului ARP. Puteți parcurge și alte articole sugerate pentru a afla mai multe -

  1. Ce este Protocoalele de rețea
  2. Ce este ARP?
  3. Model TCP / IP
  4. Bazele fundamentale ale rețelei - TCP / IP | Rețea wireless

Categorie:

Dezvoltare de software