ARP协议

二、A和B不在同一个网内的情况
不在同一个网络内，要间接交付 ？间接交付
A 间接交付 间接交付 C 直接交付
直接交付 B
1.首先判断A和B是不是在同一个局域网内
IP地址
网络地址
主机地址
子网掩码
111111111111111111111111 00000000
举例：A的IP: 209.100.100.5 子网掩码：255.255.255.0 若 B的IP: 209.100.100.25 若 B的IP: 209.100.200.5 =>A和B在同一个网络内，直接交付 =>A和B不在同一个网络内，间接交付
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、总结
<2>：如果没有，运行ARP进程。工作过程：
1) A的ARP进程广播发送ARP请求分组 2) 不是B，不理睬，丢弃 3) B响应，向A发送ARP响应分组 4) 主机A收到，得到MAC.B，写入缓存
主机 A 广播发送 ARP 请求分组
ARP 请求
我是 209.0.0.5，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 209.0.0.6 的硬件地址 ARP 请求 ARP 请求 ARP 请求 209.0.0.6 Y B Z
2
1
MAC.B
这样，该IP数据报就最终到达了B主机
A->B的IP数据报传输过程
A 直接交付 间接交付 间接交付 直接交付 B
网络层
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)
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 <1>：首先，ARP高级缓存，存放：IP<-- MAC
IP.C IP.D MAC.C MAC.D
<2>：如果没有，运行ARP进程。工作过程：
1) A的ARP进程广播发送ARP请求分组 2) 不是B，不理睬，丢弃 3) B响应，向A发送ARP响应分组 4) 主机A收到，得到MAC.B，写入缓存
ARP协议应当注意的问题
1. ARP将保存在高速缓存中的每一映射地址项 目都设置生存时间 生存时间，凡是超过生存时间的 生存时间 项目就从高速缓存中删掉。 2. 从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的 解析是自动进行的， 解析是自动进行的 主机的用户对这种地址解析过程是不知道 的。 3. ARP 是解决同一个局域网上 同一个局域网上的主机或路由 同一个局域网上 器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。
B 间接交付
路由表 1 2 … 分组处理 1 2 输入端口 3 交换结构 3 2 输出端口 1 3 转发表 3 2 1
4. 目的网络路由器进行直接交付
A 间接交付
R1
直接交付 间接交付
R
B
到达目的网络 端口 3 网络层： ARP协议 ARP协议 IP.B 数据链路层：
MAC.B MAC.R … IP.A->IP.BB IP数据报 IPA → IP
6.2.3 地址解析协议 (ARP) 和逆地址解析协议( RARP)
网络层实现的功能就是从主机A B传输IP数据报
A B
B
？问题：怎样把数据报交付给B计算机，现在我们仅知 问题： 道B的标识：IP.B IP 数据报 IP.B IP.A
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
同一网络中，A->B的IP数据报传输过程
B 交换机 路由器 hub
hubwenku.baidu.com
A
hub
B
在A主机的网络层运行的IP进程， 封装IP数据报 网络层
IP.B
如果B是在本网络中，运行ARP,由IP得到MAC地址；
MAC.B 交给数据链路层，封装MAC帧； … IP.B …
交给物理层，转换成信号，发送出去； B主机就能接收到该MAC帧，得到A交付的IP数据报
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。
X
209.0.0.5 A
00-00-C0-15-AD-18
主机 B 向 A 发送 ARP 响应分组
我是 209.0.0.6 硬件地址是 08-00-2B-00-EE-0A ARP 响应
X
209.0.0.5 A 00-00-C0-15-AD-18
209.0.0.6 Y B 08-00-2B-00-EE-0A Z
2.间接交付：主机A把该数据报交给本地路由器
A 间接交付 R B
IP.A → IP.B
MAC.R
…
IP.A → IP.B
…
IP.R
ARP协议（ARP缓存、ARP请求、ARP响应） ARP协议（ARP缓存、ARP请求、ARP响应） 协议 缓存 请求 响应
MAC.R
3. 路由器进行转发
A 间接交付
R1 帧中继网
交换机 路由器 hub
hub
A
hub
B
要在实际的链路上传输，必须遵循链路的帧格式
MAC.B MAC.A … IP.B IP.A …
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 <1>：首先，ARP高级缓存，存放：IP<-- MAC
IP.C IP.D MAC.C MAC.D