Protokoli ARP, RARP, ICMP: načelo dela, namen

Če računalnik vzpostavi stik z drugo podobno napravo v istem omrežju, potrebujete fizični ali MAC naslov. Ker pa je aplikacija zagotovila IP naslov prejemnika, potrebuje mehanizem za njegovo vezavo na naslov MAC. To se izvede s pooblastilnimi naslovi protokola (ARP). Ciljni naslov IP se oddaja in vozlišče prejemnika sporoči vir svojega naslova MAC.

To pomeni, da je v vsakem primeru, ko namerava naprava A prenesti podatkovne pakete naprave B, prisiljen poslati ARP paket za razrešitev naslova MAC. Računalniki, ki uporabljajo protokole ARP, shranijo predpomnilnik na novo pridobljenih naslovnih povezav IP_to_MAC, kar pomeni, da jim ni treba ponovno uporabiti tega protokola.

Moderni videz

Danes se uporablja več izboljšav protokola ARP in njegovega namena. Torej, ko stroj A želi poslati pakete naprave B, je možno, da bo B kmalu poslal podatke za A. Zaradi tega se mora A, da bi se izognili ARP za stroj B, povezati naslov IP_to_MAC, ko zahteva naslov MAC B v posebnem paketu. Ker A pošlje svojo prvotno zahtevo na naslov MAC B, mora vsak računalnik v omrežju izločiti in shraniti naslov IP_to_MAC A. v predpomnilnik. , lahko to povezavo oddaja tako, da jo lahko vsi drugi stroji shranijo v svojih predpomnilnikih. To je tobo odstranil ARP pakete iz vseh drugih strojev, ko želijo komunicirati s priključeno napravo.

Variacije protokola ARP

Razmislite o scenariju, v katerem se računalnik poskuša povezati s katero koli oddaljeno napravo s programom PING, ne da bi prej izmenjal datagrame IP med temi napravami. in paket ARP mora biti poslan, da identificira naslov MAC oddaljenega računalnika. Protokol za razreševanje naslovov (ki je videti kot A.A. do B. B. B. - IP naslov) se oddaja v lokalnem omrežju z uporabo protokola 0x806 Ethernet. Paket zavrnejo vsi stroji, razen cilja, ki ustreza sporočilu APR (AAAA - hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh: hh - naslov izvora Ethernet). Ta odgovor je unicast za stroj z naslovom IP B. B. B. Ker je sporočilo o zahtevi APR vključeval naslov strojne opreme (namreč, vir Ethernet) zahtevnika računalnika, ciljna naprava ne potrebuje drugega sporočila, da bi ga razumel.

Povezava z drugimi protokoli

Ko razumete potrebo po ARP, morate razmisliti o njeni interakciji z drugimi elementi omrežja. RARP je protokol, s katerim lahko fizični stroj v lokalnem omrežju zahteva, da pozna njegov IP naslov iz tabele protokola ali sporočil predpomnilnika strežnika prehoda. To je potrebno, ker ne more biti prisotno na trajno nameščenem disku, kjer lahko trajno shrani njegov naslov IP. Skrbnik ustvari tabelo vusmerjevalnik prehoda LAN, ki se ujema z naslovi fizičnega računalnika (ali dostopom MAC) z ustreznim AIP. Ko je novi stroj konfiguriran, njegov odjemalec RARP od strežnika RARP na usmerjevalniku zahteva, da pošlje svoj naslov IP. Ob predpostavki, da je bil zapis konfiguriran v tabeli usmerjevalnika, bo ta strežnik RARP vrnil "iip" v računalnik, ki ga lahko shrani za prihodnjo uporabo. To je torej tudi nekakšen protokol za določanje naslova.

Podrobno mehanizem

Zahtevni stroj, na katerega se strežnik odzove, uporablja fizične omrežne naslove v procesu njihovega kratkega sporočanja. Običajno ga vprašalnik računalnik ne pozna. Tako se zahteva posreduje vsem računalnikom v omrežju. Zdaj se mora izpraševalec enolično identificirati s strežnikom. Uporabite lahko serijsko številko procesorja ali fizični omrežni naslov naprave. V tem primeru ima uporaba drugega kot posebnega identifikatorja dve prednosti:
  • Ti naslovi so vedno na voljo in niso nujno povezani s prvotno kodo za prenos.
  • Ker so identifikacijski podatki odvisni od omrežja, in ne iz CPE, bodo vsi stroji v omrežju zagotovili edinstvene identifikatorje.
  • Tako kot sporočilo ARP, se zahteva RARP pošlje iz enega računalnika v drugega, inkapsulirana v del podatkov o omrežnem okviru. Okvir Ethernet, ki ga vsebuje, ima redni preambuli, izvorni in ciljni naslov Ethernet ter polje vrste paketa pred okvirjem. Okvir kodiravrednost 8035 za identifikacijo njene vsebine v sporočilu RARP. Del podatkov okvira vsebuje 28-oktetno sporočilo.
    Pošiljatelj pošlje zahtevo RARP, ki se identificira kot pobudnik zahteve in ciljni stroj, ter posreduje svoj fizični omrežni naslov v ciljno polje naslov strojne opreme. Vse naprave v omrežju prejmejo zahtevo, vendar le tisti, ki so pooblaščeni za zagotavljanje RARP, obdelajo zahtevo in pošljejo odgovor. Takšne naprave so neformalno znane kot strežniki tega protokola. Za uspešno izvajanje protokolov ARP /RARP mora omrežje vsebovati vsaj en tak strežnik.

    Na zahtevo odgovorijo tako, da izpolnijo polje ciljnega protokola, spremenijo vrsto sporočila iz zahteve za odgovor in pošljejo odgovor neposredno pošiljatelju.

    Sinhronizacija transakcij RARP

    Ker RARP neposredno uporablja fizično omrežje, se nobena druga programska oprema ne sme odzvati na zahtevo ali jo ponovno poslati. RARP mora opravljati te naloge. Nekatere delovne postaje, ki so zasnovane za takšen protokol za prenos, je bolje ponoviti neskončni poskus, dokler ne prejmejo odgovora. Druge izvedbe napovedujejo zavrnitev po več poskusih preprečiti, da bi se omrežje polnilo z nepotrebnimi oddajami.
    Prednosti večjih strežnikov RARP: visoka zanesljivost. Pomanjkanje: Preobremenitev se lahko pojavi, ko se odzovejo vsi strežniki. Da bi se izognili slabostim, lahko uporabite primarne in sekundarne strežnike. Za vsak računalnik,ki zahteva zahtevo RARP, je dodeljen primarni strežnik. Ponavadi odgovarja na vsa pričakovanja, če pa ne uspe, lahko izpraševalec vzame časovno omejitev in izvede ponovno posredovanje zahteve. Če drugi strežnik v kratkem času od prvega prejme drugo kopijo zahteve, se odzove. Vendar pa lahko še vedno obstaja težava, v kateri se vsi sekundarni strežniki odzovejo privzeto in s tem preobremenijo omrežje. Zato je težava, da se prepreči sočasen prenos odgovorov z obeh strežnikov. Vsak sekundarni strežnik, ki sprejme zahtevo, izračuna naključno zakasnitev in nato pošlje odgovor.

    Pomanjkljivosti RARP

    Ker deluje na nizki ravni, zahteva neposredne naslove v omrežju, zaradi česar je aplikacijam težje ustvariti strežnik. Ne izkorišča v celoti zmogljivosti omrežja, kot je ethernet, ki se uporablja za pošiljanje minimalnega paketa. Ker odziv strežnika vsebuje le eno majhno informacijo, je 32-bitni internetni naslov RARP formalno opisan v RFC903.

    ICMP protokol

    Ta protokol šifrira mehanizem, ki ga prehodi in gostitelji uporabljajo za izmenjavo informacij o upravljanju ali napak. Internetni protokol zagotavlja zanesljivo podatkovno storitev, ne da bi vzpostavil povezavo, datagram se premakne od prehoda do prehoda, dokler ne doseže tistega, ki ga lahko pošlje neposredno na cilj. Če prehod ne more vrteti ali dostaviti datagrama ali če zazna nenavadno stanje, kot je preobremenitevOmrežje, ki vpliva na njegovo zmožnost prenosa datagrama, mora zagotoviti izvorni vir z navodili za ukrepanje, da se prepreči ali odpravi težavo.

    Vmesnik

    Protokol Internet Gateway Gateway vam omogoča pošiljanje poročil o napakah ali upravljanje sporočil drugim prehodom ali gostiteljem. ICMP zagotavlja povezavo med programsko opremo za internetni protokol med računalniki. To je mehanizem za sporočila iz tako imenovanega posebnega namena, ki so jih razvijalci dodali protokolom TCP /IP. Internetnim prehodom omogoča poročanje o hroščih ali pošiljanje informacij o nepredvidenih okoliščinah. Sam IP protokol ne vsebuje ničesar, kar bi pomagalo povezati preskus pošiljatelja ali ugotoviti napake. Poročila o napakah in popravki se sporočajo prek ICMP samo glede na vir. Napake naj poveže s posameznimi aplikacijami in ukrepa za odpravljanje težav. Na ta način prehodu omogoči, da sporoči napako. Vendar pa ne določa v celoti ukrepov, ki jih je treba sprejeti za rešitev problema.
    ICMP je omejen glede na vir, vendar ne z vmesnimi sporočili ICMP. Pošljejo se prek interneta v delu podatkovnih datotek IP, ki se sam premika po omrežju. Zato so tesno povezani s protokolom ARP. Sporočila ICMP so poslana na enak način kot datagrami, ki vsebujejo informacije za uporabnike brez dodatne zanesljivosti ali prednosti. Izjemaprisotni za postopke za ravnanje z napakami, ko se datagram IP, ki prenaša sporočilo ICMP, ne ustvari za napake, ki se pojavijo iz datagramov, ki vsebujejo sporočilo o napaki.

    Oblika sporočil ICMP

    Vsebuje tri polja:
  • polje 8-bitno celo število TYPE, ki identificira sporočilo;
  • 8-bitno polje CODE, ki zagotavlja dodatne informacije o njegovem tipu;
  • 16-mestno polje CHECKSUM (ICMP uporablja isti algoritem kontrolne vsote, ki zajema samo sporočila iz tega protokola).
  • Poleg tega sporočila ICMP, ki poročajo o hroščih, v vseh primerih vključujejo glavo in začetne 64-bitne podatkovne datagrame, ki povzročajo težavo.

    Vprašanja in odgovori

    Protokoli TCP /IP zagotavljajo orodja, ki upravljavcem omrežij ali uporabnikom pomagajo pri prepoznavanju težav z omrežjem. Eno izmed najpogosteje uporabljenih orodij za razhroščevanje je klicanje sporočil za odziv echo-zahteve ICMP in odziva na odmev. Gostitelj ali prehod pošlje sporočilo določenemu cilju. Vsak računalnik, ki sprejme zahtevo za odmev, ustvari odgovor in ga vrne odhodnemu pošiljatelju. Zahteva vključuje izbirno območje za preusmerjene podatke. Odgovor vsebuje kopijo podatkov, poslanih v zahtevi. Zahteva za odmev in pregled, povezan z njo, se lahko uporabita za preverjanje dostopnosti dosegljivega cilja in odgovora. Ker sta zahteva in odgovor poslana v datagramih IP, njegovo uspešno potrditev potrjuje, da sistem deluje pravilno. V ta namen morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji:
  • IP-programska opremavir mora zavrteti datagram;
  • Vmesni prehodi po namenu in viru bi morali delovati in pravilno poslati datagram;
  • Končni računalnik mora delovati kot programska oprema ICMP in IP;
  • Poti v prehodih na poti morajo biti pravilne.
  • Kako deluje?

    Delo protokolov ARP in ICMP je tesno povezano. Kadar napaka preprečuje usmerjanje ali dostavo datagramskega prehoda, pošlje sporočilo, da cilj ni na voljo v izvorni kodi, in nato izbriše datagram. Nepopravljive težave z omrežjem običajno pomenijo napako podatkov. Ker sporočilo vsebuje kratko predpono datagrama, ki je povzročila težavo, vir natančno ve, kateri naslov ni na voljo. Smer morda ni na voljo, ker je strojna oprema začasno neusklajena, pošiljatelj je določil neobstoječi ciljni naslov ali ker prehod nima poti do ciljnega omrežja. Kljub temu, da prehodi pošiljajo, ne dosežemo sporočila o pripadnosti, če ne morejo usmerjati ali dostavljati datagrame, ne moremo zaznati vseh takšnih napak. Če datagram vsebuje začetni parameter poti z napačnimi podatki, lahko sproži sporočilo o napaki izvorne poti.

    Sorodne publikacije