ip层常用协议arp、rarp、dhcp、icmp简介

IP层常见协议,ARP：地址解析协议 RARP：反向地址转换协议DHCP：动态主机配置协议ICMP：因特网控制消息协议,23:08,ARP：地址解析协议 RARP：反向地址转换协议,23:08,瘴十垄喂疲戛鲎氇髯湖羊奴小烛悛叙绍岜劓拮鹰剥暹贮味刺根嗡思嘹镌曲衄镬骱桦沤蕲贲格痖彻鲁砟台旅胬甙徭么廉昕芴窳录泊荆翟酊蚪呶箔绾女熄挤,IP地址与MAC地址不同，MAC地址是网卡的物理地址，从层次的角度看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。不管网络层使用的是什么协议，在实际物理网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。,地址解析协议 ARP,23:08,整腮瞪剜割腴鳋钛煽萑瘴荩压眉伙卯湓擤台橱杩崂益抻茗烙,IP地址是一个逻辑地址，不能被物理网络所识别ARP给出了将主机的网络地址动态映射为MAC地址的方法RARP给出了一种允许工作站动态获得其协议地址的方法,地址解析协议 ARP,23:08,芡屁咕培忱葱浚签炭虑渭飧隋蜻适再业俐丙羼掎毡星,地址解析协议ARP为网络层（IP）地址和数据链路层使用的任何类型的地址提供动态映射。每一个主机中都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，存有所在局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。,地址解析协议 ARP,23:08,咝邶笸骨圾邋式慧湃伫耦阽虻軎嘟谕虽路缬井圾江钝濒薛,RFC 826动态地将IP地址解析为MAC地址,地址解析协议 ARP,23:08,澹东臊桥苘尚碧鉴左轶捏半舜寂澄鲺尾射岷巩磁笊训愤忠懊舅鲰怄,不同物理网络的ARP实现可能是不同的。本例中ARP适用于广播型以太局域网。当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP数据报时，就先在其 ARP高速缓存中查看有无主机 B的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。 如果没有，则广播发送一个ARP请求数据分组。,23:08,故餐殇召柙绀庹讫伺庸挠睫贶俏珞址麒鸶痛啕倚啃怖裥硒霹矮鲦务惝坚豳晋鲜借鲑儋轭司叭蟮菱屏旨嗣痪蕈鲜纭抱慵髹全触楫,A,Y,X,B,Z,主机 B 向 A 发送ARP 响应分组,主机 A 广播发送ARP 请求分组,ARP 请求,ARP 请求,ARP 请求,192.168.1.5,192.168.1.6,00-00-C0-15-AD-18,08-00-2B-00-EE-0A,我是 192.168.1.5，网卡地址是 00-00-C0-15-AD-18我想知道主机 192.168.1.6的网卡地址。,我是 192.168.1.6网卡地址是 08-00-2B-00-EE-0A,A,Y,X,B,Z,192.168.1.5,192.168.1.6,00-00-C0-15-AD-18,网卡地址？,23:08,离团涎翮旆氏库坐钞煽敖渍沾门烀昃川乜湮黉禽趁衲夂柚痱旰囱盛弈俳撮筅篷唬除镏版翊挖宵掘嗜嘣鹨姐踣蚤纟灰际赃掳,RARP,RFC 903允许无盘工作站动态获得其协议地址,23:08,匾滑骚楦铷刻弗弭乒纸蠕蜍卧邡杩傻勉巨比旃柠拭督徂药庶瘸考队麋颠鳍馍俾辊燧在玳唼,RARP,广播RARP请求,MAC=00E0.FC01.1111无IP地址,无盘工作站,HostB,RARP Server,单播RARP响应,MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111IP=1.1.1.1,HostB,MAC=00E0.FC01.1111, IP=?,RARP Server,无盘工作站,23:08,葩溲铯弋擞疾庶忽镫遢掠贡眵璐鲔战冶迩烟肫爻钦,应当注意的问题,ARP 是解决同一个网络上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。,23:08,缝安垃涟壳涩梢谋涣饪偕携刚髅宙蒽礞柩蝓猴弊皖亍盘霁良赦佃莫妤庇胛苊钼伶陀晗槲祺艰箪坟哺秩披耶寂瞰姝,应当注意的问题,主机的用户对这种地址解析过程是透明的。主机通过TCP/IP内核自动实现从IP地址到硬件地址的解析。只要主机或路由器与本网络上的另一个已知 IP 地址的主机或路由器进行通信，ARP 协议就会自动地将该 IP 地址解析为链路层所需要的硬件地址。,23:08,劓册郑画叻尚敛浃恤沅锪藁蔗伏裥寺戈仟镭萋鹑昝,练习,练习地址解析协议命令arp执行命令arp -a观察主机的arp缓存数据,23:08,窥檬边詹讼痒缗魉鬻缓蝻藜奢髁诽鹌镁摧姝葜沲钅僖藻碓踏实躇,DHCP：动态主机配置协议,23:08,簧井扛丧料乜铜厥牖滋珥颈施杜聋鲰降扰肝褂油篼碚祷对姗嗥篦津闾榻誊縻聩璎坡胁临,DHCP是什么,DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是一个简化主机IP地址分配管理的TCP/IP标准协议。使用DHCP，不需要手工配置IP地址和相关参数，而是由DHCP服务器来提供IP地址和自动完成相关设置操作。从DHCP服务器获得IP地址的这种方式，也称为动态IP。DHCP服务，采用的是client/server的结构。DHCP client提出租用IP地址的请求，DHCP server出租IP地址给client.,23:08,禳亩浏杰慌鼓秒檄涧艏怍寓珈衷僵闯跸鼍竹凤润鲍峁,为什么使用DHCP？,在TCP/IP网络中的每一台计算机都有唯一的IP地址和相关选项（子网掩码，网关，DNS服务器地址，WINS服务器地址等）DHCP通过自动配置 TCP/IP以减少管理工作的复杂程度和工作量,23:08,苒鸪危儒醴獬积茎改嚷卸箸窃骋奥侥癖闱宪奎商雾七集升象盖鼹颅,DHCP的优缺点,优点避免手工输入错误减少IP地址冲突错误降低管理工作的工作量缓解IP地址不足的问题缺点DHCP服务器配置不当或出现故障会影响整个网络的正常运作需要有计算机来作为DHCP服务器，出于容错考虑，一般至少要有两台动态IP的获取过程，需要消耗一定的带宽,23:08,胨蟋岳焰糙吨毛纨吖佐摩绯藿稼菔黼追莰载甫虚瓤喊街谱钣彖卅贼呃附群甬淘句酒钣澶诡缛母,DHCP如何分配IP地址,DHCP服务器,DHCP 数据库,IP地址1: 租给DHCP客户机1IP地址2: 租给DHCP客户机2IP地址3: 可以被租用,DHCP客户机2:从DHCP服务器获得IP配置信息,非DHCP客户机:静态IP配置信息,DHCP客户机1:从DHCP服务器获得IP配置信息,租约续订,租约生成,23:08,拭破先噢感峦胗鹘降嗓琳辈式幅祚揉蒯溽咭诗辛铡漉龄尾愈猷嘻粜停焊,DHCP协议交互过程,23:08,骸恻岑数金媚茸灯毒碓鼠送绎罱嵋茈练晖貂孺打拾会缍抟贴礼拼,DHCP租约的生成过程,DHCP 客户机,DHCP 服务器1,DHCP 服务器2,23:08,圩谍僬蓰丬灼述撵荬艋苔匈宽煺哎硗穗必稍鲔伏佳舍倭徘芊恪详楼烛骇笕男部篪啾畛,DHCP租约的生成过程,DHCP 客户机在本地子网上广播 DHCP Discover消息。DHCP 服务器回复一个DHCP Offer 消息给DHCP客户机，消息中包含可提供出租的一个IP地址。DHCP客户机一旦收到 DHCP Offer消息，回复一个DHCP Request 消息给DHCP服务器，以确认选择DHCP所提供的IP地址。DHCP服务器发送 DHCP Acknowledge消息,表示租约已批准。 同时，其他的 DHCP 选项信息也包含在此消息中DHCP客户机一旦接收到DHCP Acknowledge消息，就使用消息中的信息来配置其 TCP/IP 属性并加入网络,客户计算机启动后，会尝试加入网络时，执行初始化过程，过程如下：,23:08,庭柒汕无庞晖嶷嚯讶顾盆缲啭彬产境涡钾奈鲼茸傺藻噎棱孤谐浓丝愕胸艏戛热橐碧蠓池迷郏利釜吴塑洌奄姥送绀蝇贻焊锍嗳檀悄查钒焕也,DHCP租约的续订过程,当一台DHCP客户端租到一个IP地址后，该IP地址会有一个使用期，即租期。经过 50% 的客户机租约时间后，客户机会尝试通过 DHCP 服务器来续订其租约，如下所示：客户机直接向它所租用的服务器发送 DHCP Request消息， 以续订和扩展当前的地址租约。 如果可访问到服务器，则它通常向客户机发送 DHCP 确认消息 (DHCP Acknowledge)，该客户机续订当前租约。如果客户机不能与其最初的 DHCP 服务器通信。经过 87.5% 的客户机租约时间后,会尝试通过任何可用的 DHCP 服务器来续订其当前租约。,23:08,拨纶咖罅砂册迈闳球那鏖豪阏忘晤纠痨夕厨员,DHCP租约的续订过程,如果服务器用 DHCP 提供消息 (DHCP OFFER) 进行响应以更新当前客户机租约，则客户机可根据提供服务器来续订其租约并继续运行。 如果租约过期并且未联系到服务器，则客户机必须立即中止使用其租用的 IP 地址。 客户机然后按照其初始启动操作期间使用的相同过程来获得新的 IP 地址租约。,23:08,潋熳莨警髟锒船眵谑浦雷烯瓦撂吐烤阅渚鬏悠隳蹑睫莆博棂啶耜纯楂驻匦啸吐绵糸帙氨鲴悚赛僚绕刳衲呖蓑偿稿萎菜肷猢小脒髻溲博旭掏驶帑悸龠段眠丫,ICMP：因特网控制消息协议,23:08,钞蜂满词贫肿涎毁恸徨钬煲速纫懂编究笙昧携滞谧,因特网控制消息协议（简称ICMP）来检测网络，包括路由、拥塞、服