Протоколи ARP, RARP, ICMP: принцип на работа, цел

Ако компютър се свърже с друго подобно устройство в същата мрежа, трябва да имате физически или MAC адрес. Но тъй като приложението осигурява IP адреса на получателя, той се нуждае от някакъв механизъм за свързването му с MAC адреса. Това се прави чрез адреси за оторизация на протокол (ARP). Целевият IP адрес се излъчва и възел на получателя информира източника на неговия MAC адрес.

Това означава, че във всеки случай, когато машината А възнамерява да прехвърли пакети от данни на устройство Б, тя е принудена да изпрати ARP пакет, за да разреши MAC адреса B. Следователно, това също значително увеличава натоварването на трафика, следователно, за да намали разходите за повиквания Компютри, които използват ARP протоколи, съхраняват кеш на новопридобити IP_to_MAC адресни свързвания, което означава, че не е необходимо да използват повторно този протокол.

Съвременен външен вид

Днес се използват няколко подобрения на протокола ARP и неговата цел. Така че, когато машина А иска да изпрати пакети от устройство Б, възможно е Б скоро да изпрати данни за А. Поради тази причина, за да се избегне ARP за машина B, A трябва да свърже IP_to_MAC адрес, когато изисква MAC адрес B в специален пакет. Тъй като A изпраща първоначалната си заявка до MAC адреса B, всеки компютър в мрежата трябва да извлече и съхрани адреса IP_to_MAC A. в своя кеш.Когато в мрежата се появи нов компютър (например, когато операционната система се рестартира) той може да излъчва това свързване, така че всички други машини да могат да го съхраняват в техните кешира. Това е всичкоще премахне ARP пакети от всички други машини, когато искат да комуникират с прикаченото устройство.

Варианти на протокола ARP

Обмислете сценарий, при който компютърът се опитва да се свърже с някоя отдалечена машина, използваща PING програмата, без предварително да размени IP дейтаграми между тези устройства. и пакетът ARP трябва да бъде изпратен, за да идентифицира MAC адреса на отдалечения компютър. Протоколът за разделителна способност на адреса (който изглежда като А.А. до Б. Б. Б - IP адрес) се излъчва по локалната мрежа, използвайки 0x806 Ethernet протокол. Пакетът се отхвърля от всички машини, с изключение на целта, която съответства на APR съобщението (AAAA - hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh - адресът на Ethernet източник). Този отговор е unicast за машина с IP адрес Б. Б. Б. Тъй като съобщението за искане на APR включва хардуерен адрес (а именно източникът на Ethernet) на заявителя на компютъра, целевото устройство не изисква друго съобщение, за да го разбере.

Взаимно свързване с други протоколи

След като разберете необходимостта от ARP, трябва да помислите за неговото взаимодействие с други елементи на мрежата. RARP е протокол, чрез който физическа машина в локална мрежа може да поиска да знае своя IP адрес от таблицата на протокола или кеш съобщенията от сървъра на шлюза. Това е необходимо, тъй като не може да присъства на постоянно инсталиран диск, където може постоянно да съхранява своя IP адрес. Администраторът създава таблица вмаршрутизатор на LAN портал, който съответства на адресите на физическия компютър (или MAC контрол на достъпа) със съответния AIP. Когато новата машина е конфигурирана, нейният RARP клиент изисква от RARP сървъра на маршрутизатора да изпрати своя IP адрес. Ако приемем, че записът е конфигуриран в таблицата на рутера, този RARP сървър ще върне "iip" на компютъра, който може да го запази за бъдеща употреба. По този начин, това е и един вид протокол за определяне на адреса.

Подробно описание на механизма

Заявителят, на който сървърът отговаря, използва физически мрежови адреси в процеса на кратката си комуникация. Обикновено компютърът с въпроси не го познава. По този начин заявката се предава на всички машини в мрежата. Сега запитващият трябва да се идентифицира уникално със сървъра. Можете да използвате серийния номер на процесора или физическия мрежов адрес на устройството. В този случай използването на втория като уникален идентификатор има две предимства:
  • Тези адреси са винаги налични и не е задължително да са свързани с първоначалния код за изтегляне.
  • Тъй като идентификационната информация зависи от мрежата, а не от процесора, всички машини в мрежата ще предоставят уникални идентификатори.
  • Подобно на ARP съобщението, RARP заявката се изпраща от един компютър на друг, капсулирана в част от данните на мрежовия кадър. Етернет рамката, която съдържа, има редовни преамбюли, адреси за източник и местоназначение на Ethernet, както и поле тип пакет пред рамката. Рамката кодирастойността 8035 за идентифициране на нейното съдържание в RARP съобщението. Частта от данните на рамката включва 28-октетно съобщение.
    Подателят изпраща RARP заявката, която се идентифицира като инициатор на заявката и целевата машина, и предава физическия си мрежов адрес в полето на целевия хардуерен адрес. Всички устройства в мрежата получават заявка, но само тези, които са упълномощени да предоставят RARP, обработват заявката и изпращат отговор. Такива машини са известни неофициално като сървъри на този протокол. За успешната реализация на ARP /RARP протоколите, мрежата трябва да съдържа поне един такъв сървър.

    Те отговарят на заявката, като попълват полето на протокола за местоназначение, като променят типа на съобщението от искането за отговор и изпращат отговора директно на изпращащата машина.

    Синхронизация на транзакции RARP

    Тъй като RARP директно използва физическата мрежа, никой друг протоколен софтуер не трябва да отговаря на заявка или да я препредава отново. RARP трябва да изпълнява тези задачи. Някои работни станции, проектирани за такъв протокол за изтегляне, са по-добре да повторят безкрайния опит, докато не получат отговор. Други приложения обявяват отказ след няколко опита да се попречи на мрежата да се запълни с ненужни излъчвания.
    Предимства на множество RARP сървъри: Висока надеждност. Липса: Претоварването може да възникне, когато всички сървъри реагират. Така че, за да се избегнат недостатъци, можете да използвате първични и вторични сървъри. За всеки компютър,който изисква RARP заявка, първичен сървър е назначен. Обикновено той отговаря на всички стремежи, но ако не успее, следователят може да отнеме време и да извърши повторно предаване на искането. Ако вторият сървър получи второ копие на заявката в рамките на кратко време от първия, той отговаря. Но все още може да има проблем, при който всички вторични сървъри реагират по подразбиране, като по този начин претоварват мрежата. Следователно проблемът е да се избегне едновременното предаване на отговорите от двата сървъра. Всеки вторичен сървър, който приема заявката, изчислява случайно закъснение и след това изпраща отговор.

    Недостатъци на RARP

    Тъй като тя работи на ниско ниво, тя изисква директни адреси в мрежата, което прави по-трудно за приложенията да създават сървър. Той не използва изцяло възможностите на мрежа, като например Ethernet, който се използва за изпращане на минимален пакет. Тъй като отговорът на сървъра съдържа само една малка част от информацията, 32-битовият интернет адрес на RARP е официално описан в RFC903.

    ICMP протокол

    Този протокол криптира механизма, който шлюзовете и хостовете използват за споделяне на информация за управление или грешки. Интернет протоколът осигурява надеждна услуга за данни без установяване на връзка, дейтаграмата преминава от шлюза към шлюза, докато достигне до това, което може да го достави директно до местоназначението. Ако шлюзът не може да върти или достави дейтаграма, или ако открие необичайно състояние, като претоварванеМрежата, която влияе върху способността му да предава дейтаграмата, трябва да предостави източник на източник с инструкции за предприемане на стъпки за избягване или отстраняване на проблема.

    Интерфейс

    Протоколът на Интернет протокола Gateway ви позволява да изпращате доклади за грешки или да управлявате съобщения до други шлюзове или хостове. ICMP осигурява връзка между софтуера за интернет протокол между компютрите. Това е механизъм за съобщения от т.нар. Специално предназначение, добавени от разработчиците към TCP /IP протоколите. Тя позволява на Интернет шлюзовете да съобщават за грешки или да изпращат информация за непредвидени обстоятелства. Самият IP протокол не съдържа нищо, което да помогне за свързване с тестването на изпращача или за откриване на неизправности. Отчетите за грешки и корекциите се докладват чрез ICMP само по отношение на източника. Той трябва да свързва грешки с отделни приложения и да предприема действия за отстраняване на проблеми. По този начин той дава възможност на шлюза да докладва за грешка. Въпреки това, тя не определя напълно действията, които трябва да бъдат предприети за решаване на проблема.
    ICMP е ограничен по отношение на източника, но не и на междинните ICMP съобщения. Те се изпращат по интернет в част от данните за IP дейтаграмата, които се преместват по мрежата. Ето защо те са тясно свързани с протокола ARP. ICMP съобщенията се изпращат по същия начин като дейтаграми, които съдържат информация за потребителите без допълнителна надеждност или приоритет. изключениеприсъства за процедури за обработка на грешки, когато IP дейтаграмата, която носи ICMP съобщение, не се генерира за грешки, възникващи от дейтаграми, които съдържат съобщение за неизправност.

    ICMP формат на съобщението

    Той съдържа три полета:
  • 8-битово поле от тип TYPE, което идентифицира съобщението;
  • 8-битово поле CODE, което предоставя допълнителна информация за неговия тип;
  • 16-цифреното поле CHECKSUM (ICMP използва същия алгоритъм за проверка, който обхваща само съобщения от този протокол).
  • Освен това ICMP съобщенията, съобщаващи за грешки, във всички случаи включват заглавието и първоначалните 64-битови дейтаграми на данни, които причиняват проблема.

    Въпроси и отговори

    TCP /IP протоколите предоставят инструменти, които помагат на мрежовите мениджъри или потребители да идентифицират мрежови проблеми. Един от най-често използваните инструменти за отстраняване на грешки е извикването на ICMP и съобщенията за ехо-отговор. Хостът или шлюзът изпраща съобщение до определена дестинация. Всеки компютър, който получава заявка за ехо, генерира отговор и го връща на изходящия подател. Заявката включва незадължителна област за пренасочени данни. Отговорът съдържа копие от данните, изпратени в заявката. Ехо-искане и преглед, свързани с него, могат да се използват за проверка на достъпността на постижима цел и отговор. Тъй като заявката и отговорът се изпращат в IP дейтаграми, нейното успешно получаване потвърждава, че системата работи правилно. За тази цел трябва да бъдат изпълнени следните условия:
  • IP-софтуеризточникът трябва да завърти дейтаграмата;
  • Междинните портали по местоназначение и източник трябва да работят и изпращат правилно дейтаграмата;
  • Трябва да се изпълнява окончателен компютър, който да работи като софтуер на ICMP и IP;
  • Маршрутите в шлюзовете по пътя трябва да са правилни.
  • Как работи?

    Работата на протоколите ARP и ICMP е тясно свързана. Когато грешка предотвратява маршрутизирането или доставката на шлюз на дейтаграма, тя изпраща съобщение, че дестинацията не е достъпна в изходния код и след това изтрива дейтаграмата. Невъзстановими мрежови проблеми обикновено означават грешка в данните. Тъй като съобщението включва кратък префикс на дейтаграмата, причината за проблема, източникът знае точно кой адрес не е достъпен. Посоката може да не е налична, тъй като хардуерът временно не е синхронизиран, подателят е предоставил несъществуващ адрес на дестинация или защото шлюзът няма маршрут до крайната мрежа. Въпреки факта, че шлюзовете изпращат не достигат до съобщението за принадлежност, ако те не могат да насочват или доставят дейтаграми, не всички такива грешки могат да бъдат открити. Ако дейтаграмата съдържа първоначален параметър на маршрут с неправилни данни, той може да задейства съобщение за грешка в изходния път.

    Свързани публикации