工业大学计算机网络(第五版)ARP协议教学课件.ppt

网络层实现的功能就是从主机AB传输IP数据报,地址解析协议(ARP)和逆地址解析协议(RARP),？问题：怎样把数据报交付给B计算机，现在我们仅知道B的标识：IP.B,一、先讨论A和B在同一个局域网内情况在同一个网络内，IP数据报是直接交付？问题：A怎样把数据报直接交付给你B主机,要在实际的链路上传输，必须遵循链路的帧格式,现在关键的问题：？MAC.B,地址解析协议(ARP协议）：功能：就是把IP地址解析成你的MAC地址,：首先，ARP高级缓存，存放：IPA和B在同一个网络内，直接交付若B的IP:209.100.200.5=A和B不在同一个网络内，间接交付,2.间接交付：主机A把该数据报交给本地路由器,间接交付,A,B,MAC.R,IP.AIP.B,IP.AIP.B,R,ARP协议（ARP缓存、ARP请求、ARP响应）,IP.R,MAC.R,间接交付,间接交付,A,B,3.路由器进行转发,R1,间接交付,间接交付,A,B,直接交付,4.目的网络路由器进行直接交付,R1,到达目的网络,R,这样，该IP数据报就最终到达了B主机,在A主机的网络层运行的IP进程，首先判断A和B是不是在同一个局域网内是，直接交付，直接交给B主机（使用ARP协议）不是，主机A把该数据报交给本地路由器（ARP）中间路由器进行一步步转发，最后到达目的网络目的网络路由器进行直接交付(又使用ARP协议),间接交付,间接交付,A,B,直接交付,网络层,A-B的IP数据报传输过程,直接交付,三、为什么我们不直接使用硬件地址进行通信？,由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。要使这些异构网络能够互相通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作，因此几乎是不可能的事。连接到因特网的主机都拥有统一的IP地址，它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样简单方便，因为调用ARP来寻找某个路由器或主机的硬件地址都是由计算机软件自动进行的，对用户来说是看不见这种调用过程的。,四、逆地址解析协议RARP,逆地址解析协议RARP使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。这种主机往往是无盘工作站。因此RARP协议目前已很少使用。,五ARP设计,ARP软件包由5个构件组成：高速缓存表队列输出模块输入模块高速缓存控制模块,ARP设计（续）,ARP设计（续）,高速缓存表：高速缓存表用项目数组来实现，每个项目包括以下字段：状态：表示项目的状态。其值为FREE（已超时）、PENDING（已发送请求但未应答）或RESOLVED（已经应答）。硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度：与ARP分组中的相应字段相同。接口号：对应路由器的不同接口。队列号：ARP使用不同的队列将等待地址解析的分组进行排队。发往同一个目的地的分组通常放在同一个队列中。尝试：表示这个项目发送出了多少次的ARP请求。超时：表示一个项目以秒为单位的寿命。硬件地址：目的硬件地址，应答返回前保持为空。协议地址：目的高层协议地址如IP地址。,ARP设计（续）,队列用于在ARP试图解析硬件地址时保留待发的IP分组。输出模块将未解析的分组发送到相应的队列中。输入模块从一个队列中取出分组并将解析出的物理地址一起发送给数据链路层来传输。输出模块,ARP设计（续）,从IP软件等待IP分组,工作流程如下：,ARP设计（续）,输入模块等待到ARP分组到达,工作流程如下:,ARP设计（续）,高速缓存控制模块负责维持高速缓存表，周期性地检查高速缓存表。,ARP设计（续）,ARP举例设ARP超时时间为900，每隔一分钟高速缓存控制模块将已解析项目超时值减去60。ARP高速缓存表初始如下:,ARP设计（续）,问：ARP输出模块收到一个IP数据报（从IP层），其目的地址为114.5.7.89，ARP将如何操作，并给出修改后地高速缓存表？ARP输出模块收到一个IP数据报（从IP层），其目的地址为116.1.7.22，ARP将如何操作，并给出修改后地高速缓存表？ARP输入模块收到一个ARP应答分组，其源协议地址为188.11.8.71、源物理地址为E34573242ACA，ARP将如何操作，并给出修改后地高速缓存表？1分钟后，高速缓存控制模块更新每一个项目，更新后的高速缓存表每个项目值是多少？,六实践：arp命令的使用,1.arp命令的功能查看、添加和删除高速缓存区中的ARP表项2.Windows2000ARP高速缓冲区(1)包含动态和静态表项动态表项：随时间