Úvod do protokolu pro řešení problémů

Protokol rozlišení adres je také známý jako ARP. Mapuje logickou adresu na fyzickou adresu. Jinými slovy, můžeme říci, že protokol pro rozlišení adres přijímá logickou adresu z protokolu IP a poté mapuje tuto adresu na odpovídající fyzickou adresu a poté ji předá do vrstvy datového spojení.

Formát paketu s rozlišením adresy

Níže uvedené tabulky jsou ve formátu ARP paketů:

Formát paketu ARP je zobrazen takto:

  • Typ hardwaru: Jedná se o 16bitové pole, které definuje typ sítě, na které je spuštěn protokol rozlišení adresy.
  • Typ protokolu: Jedná se o 16bitové pole, které definuje typ protokolu. Například pro protokol IPv4 obsahuje toto pole 0800 bází 16.
  • Délka hardwaru: Jedná se o 8bitové pole, které definuje délku fyzické adresy v bajtech.
  • Délka protokolu: Jedná se o 8bitové pole, které definuje délku logické adresy v bajtech.
  • Operace: Jedná se o 16bitové pole, které definuje typy paketů. Existují dva typy paketů ARP požadavek (1) a odpověď ARP (2).
  • Hardwarová adresa odesílatele: Jedná se o pole s proměnnou délkou, které definuje fyzickou adresu odesílatele.
  • Adresa protokolu odesílatele: Jedná se o pole s proměnnou délkou, které definuje logickou adresu odesílatele.
  • Cílová adresa hardwaru: Jedná se o pole s proměnnou délkou, které definuje fyzickou adresu příjemce.
  • Cílová adresa protokolu: Jedná se o pole s proměnnou délkou, které definuje logickou adresu příjemce.

Operace protokolu řešení adres

V této části se podíváme na proces ARP a čtyři různé případy, kdy hostitel nebo router musí použít protokol pro rozlišení adres.

Proces ARP

Níže je uveden seznam kroků zapojených do procesu ARP:

Krok 1: Odesílatel zná IP adresu příjemce.

Krok 2: Internetový protokol požádá ARP o vytvoření zprávy s požadavkem ARP, která obsahuje informace, jako je fyzická adresa odesílatele, pole fyzické adresy příjemce je vyplněno 0 s, IP adresa odesílatele a IP adresa příjemce.

Krok 3: Zpráva s požadavkem ARP je odeslána do vrstvy datového spojení, kde je zpráva zapouzdřena v rámci pomocí fyzické adresy odesílatele jako zdrojové adresy a adresy vysílání jako cílové adresy.

Krok 4: Každý hostitel přijímá rámec, protože rámec obsahuje cílovou adresu vysílání. Všichni hostitelé zkontrolují adresu se svou adresou. Pokud shoda nalezne, paket je vynechán tomuto hostiteli, jinak přejde do protokolu rozlišení adresy.

Krok 5: Po obdržení odpovědi cílového hostitele paketu s odpovědí ARP, která obsahuje cílovou fyzickou adresu. Zpráva v tomto kroku je unicast.

Krok 6: Když odesílatel obdrží odpověď z cíle, zná fyzickou adresu cíle.

Krok 7: Nyní IP Datagram přenáší data pro cílový stroj, který je zapouzdřen a odešle ve formě unicast do cíle.

Čtyři různé případy

Níže je uveden seznam čtyř případů, kdy lze použít služby protokolu pro řešení adres.

Případ 1:

Z obrázku výše vidíme, že odesílatel je hostitel a chce poslat paket jinému hostiteli, který leží ve stejné síti. V tomto případě je namapování logické adresy na fyzickou adresu cílovou IP adresou v záhlaví datagramu.

Případ 2:

Jak vidíme na obrázku výše, odesílatel je hostitel a chce poslat paket jinému hostiteli, který leží v jiné síti. V tomto případě hostitel odesílatele vyhledá směrovací tabulku a najde IP adresu dalšího hostitele pro cíl. IP adresa hostitele se stává logickou adresou, která musí být mapována na fyzickou adresu. Pokud hostitel odesílatele nemá směrovací tabulku, podívá se na IP adresu výchozího hostitele.

Případ 3:

Jak vidíme na obrázku výše, odesílatel je router, který přijal datagram pro jiného hostitele, který leží v jiné síti. V tomto případě router vyhledá směrovací tabulku a vyhledá IP adresu dalšího routeru. IP adresa routeru se stává logickou adresou, která musí být mapována na fyzickou adresu.

Případ 4:

Jak vidíme na obrázku výše, odesílatel je router, který přijal datagram pro jiného hostitele, který leží ve stejné síti. V tomto případě se IP adresa datagramu stane logickou adresou, která musí být mapována na fyzickou adresu.

Balíček protokolu řešení adres

Package Resolution Protocol Package má pět složek -

1.Cache tabulka

2.Queues

3.Vstupní modul 4

4.Vstupní modul

5.Cache-control module.

Níže je balíček protokolu řešení adresových diagramů

Pojďme podrobně diskutovat o součástech balíčku ARP.

1. Tabulka mezipaměti v ARP

Když hostitel obdrží odpovídající fyzickou adresu IP datagramu, tabulka mezipaměti uloží tuto fyzickou adresu do své tabulky. Ukládání fyzické adresy do tabulky mezipaměti je omezeno na konkrétní dobu, nikoli na neomezenou dobu. Tabulka mezipaměti se skládá z řady položek. Každá položka má následující uvedené pole.

  • Stav: Ukazuje stav každé položky. Stát může být svobodný, vyřešen nebo čekající. Svobodný stát znamená, že vypršel čas žít pro vstup. Toto místo je přiděleno nové položce. Vyřešený stav znamená, že položka je dokončena. Záznam má cílovou fyzickou adresu. Balíčky, které čekají na odeslání do tohoto cíle, mohou použít informace uvedené v záznamu. Čekající stav znamená, že byla zadána žádost o zadání a čeká na odpověď.
  • Typ hardwaru: Definuje typ sítě, na které je spuštěn balíček ARP.
  • Typ protokolu: Definuje typ protokolu, na kterém je spuštěn balíček ARP.
  • Délka hardwaru: Definuje délku fyzické adresy.
  • Délka protokolu: Definuje délku logické adresy.
  • Hardwarová adresa : Zobrazuje cílovou fyzickou adresu.
  • Adresa protokolu: Ukazuje cílovou logickou adresu.
  • Číslo rozhraní: Jedná se o číslo rozhraní, které router používá k připojení k jiné síti.
  • Číslo fronty: Protokol rozlišení adresy používá číslo fronty k zachycení paketů, které čekají na rozlišení adresy.
  • Časový limit: Zobrazuje životnost každého záznamu ve druhém.
  • Pokusy: Ukazuje, kolikrát byl požadavek ARP odeslán pro každý záznam.

2. Fronty

Protokol pro rozlišení adres obsahuje sadu front pro cíl, tj. Jednu frontu pro každý cíl pro uložení balíčku IP, zatímco Address Resolution Protocol rozlišuje fyzickou adresu. Výstupní modul odešle nevyřešené pakety do jejich odpovídajících front.

3. Výstupní modul

  • Výstupní model čeká na IP pakety. Jakmile IP paket přijme, zkontroluje tabulku mezipaměti, aby našel odpovídající IP adresu cíle přítomného v paketu. Cílová adresa IP paketu se musí shodovat s adresou protokolu záznamu.
  • Pokud nalezne odpovídající záznam a stav záznamu je ROZLIŠENO, paket s cílovou hardwarovou adresou je předán do vrstvy datového spojení pro přenos.
  • Pokud nalezne odpovídající záznam a stav záznamu ČEKÁ, paket čeká, dokud nebude nalezena hardwarová adresa cíle.
  • Pokud odpovídající položka nenajde, výstupní modul vytvoří frontu a enkóduje paket. Vytvoří nový záznam a dá státu PENDING a nastaví pokusy na 1. Vysílá paket požadavku ARP pro cílovou adresu.

4. Vstupní modul

  • Vstupní modul čeká na paket protokolu rozlišení adresy. Jakmile dorazí paket s rozlišením adresy, zkontroluje záznam odpovídající paketu s rozlišením adresy v pokladní tabulce. Adresa protokolu cíle se musí shodovat s adresou protokolu položky.
  • Pokud je nalezen odpovídající záznam a stav záznamu je VYŘEŠEN, vstupní modul aktualizuje vstupní a časové pole. Položka je aktualizována, protože mohou existovat šance na změnu hardwarové adresy.
  • Pokud je nalezen odpovídající záznam a stav záznamu je PENDING, vstupní modul aktualizuje záznam zkopírováním hardwarové adresy cíle do pole hardwarové adresy vstupu a aktualizováním pole stavu na ROZLIŠENO. Aktualizuje také pole časového limitu záznamu.
  • Pokud odpovídající položka nenalezena, vytvoří vstupní modul novou položku a přidá ji do tabulky. Aktualizuje stavové pole na ROZLIŠENÉ a časové pole pole.
  • Poté vstupní modul zkontroluje, zda přijatý paket ARP je odpověď nebo požadavek. Pokud se jedná o požadavek ARP, vstupní modul okamžitě vytvoří odpověď ARP a odešle ji odesílateli. Paket odpovědi ARP je vytvořen změnou hodnoty paketu z žádosti na odpověď.

5. Cache-Control Module

  • Modul řízení mezipaměti udržuje tabulku mezipaměti. Pravidelně kontroluje záznam tabulky mezipaměti, tj. Pět sekund.
  • Pokud je pole stavu vstupu ZDARMA, zkontroluje další záznam.
  • Pokud je stavové pole záznamu PENDING, modul pro řízení mezipaměti zvětšuje hodnotu pole pokusu o 1. Poté zkontroluje hodnotu pole pokusu. Pokud je hodnota pole pokusu větší než maximální povolený limit, aktualizuje pole stavu ZDARMA a zničí odpovídající frontu.
  • Pokud je stavové pole v položce RESOLVED, modul pro řízení mezipaměti sníží hodnotu časového pole o 1. Potom zkontroluje hodnotu časového pole. Pokud je hodnota časového pole menší nebo rovna nule, aktualizuje stavové pole vstupu na ZDARMA a zničí odpovídající frontu.

Závěr

V tomto článku jsme viděli, co je protokol Address Resolution Protocol, formát paketu v ARP a jeho fungování s obrázky a vysvětlením v podtématech pro lepší porozumění.

Doporučené články

Toto byl průvodce protokolem k řešení adres. Zde diskutujeme o formátu paketů, operacích a komponentách balíčku ARP. Další informace naleznete také v dalších navrhovaných článcích -

  1. Co jsou síťové protokoly
  2. Co je ARP?
  3. Model TCP / IP
  4. Základní základy sítí - TCP / IP | Bezdrátové sítě

Kategorie:

Vývoj softwaru