Úvod do protokolu na riešenie problémov

Protokol riešenia rozlíšenia adresy sa tiež nazýva ARP. Mapuje logickú adresu na fyzickú adresu. Inými slovami, môžeme povedať, že protokol na rozlíšenie adresy akceptuje logickú adresu z protokolu IP a potom mapuje túto adresu na zodpovedajúcu fyzickú adresu a potom ju odovzdá do vrstvy dátového spojenia.

Formát paketu s protokolom Address Resolution Protocol

Nasledujúce tabuľky sú vo formáte paketu ARP:

Formát paketu ARP je zobrazený takto:

  • Typ hardvéru: Jedná sa o 16-bitové pole, ktoré definuje typ siete, na ktorej je spustený protokol na rozlíšenie adresy.
  • Typ protokolu: Jedná sa o 16-bitové pole, ktoré definuje typ protokolu. Napríklad pre protokol IPv4 obsahuje toto pole 0800 báz 16.
  • Hardvérová dĺžka: Jedná sa o 8-bitové pole, ktoré definuje dĺžku fyzickej adresy v bajtoch.
  • Dĺžka protokolu: Je to 8-bitové pole, ktoré definuje dĺžku logickej adresy v bajtoch.
  • Operácie: Ide o 16-bitové pole, ktoré definuje typy paketov. Existujú dva typy paketov ARP požiadavka (1) a ARP odpoveď (2).
  • Hardvérová adresa odosielateľa: Je to pole s premenlivou dĺžkou, ktoré definuje fyzickú adresu odosielateľa.
  • Adresa protokolu odosielateľa: Je to pole s premennou dĺžkou, ktoré definuje logickú adresu odosielateľa.
  • Cieľová hardvérová adresa: Je to pole s premenlivou dĺžkou, ktoré definuje fyzickú adresu prijímača.
  • Cieľová adresa protokolu: Je to pole s premenlivou dĺžkou, ktoré definuje logickú adresu prijímača.

Operácie protokolu na riešenie problémov

V tejto časti sa pozrieme na proces ARP a štyri rôzne prípady, keď hostiteľ alebo smerovač musia použiť protokol na rozlíšenie adresy.

ARP proces

Nižšie je uvedený zoznam krokov zapojených do procesu ARP:

Krok 1: Odosielateľ pozná IP adresu prijímača.

Krok 2: Internetový protokol žiada ARP o vytvorenie správy ARP s požiadavkou, ktorá obsahuje informácie, ako je fyzická adresa odosielateľa, pole fyzickej adresy príjemcu je vyplnené 0 s, IP adresa odosielateľa a IP adresa prijímača.

Krok 3: Správa s požiadavkou ARP sa posiela do vrstvy dátového spojenia, kde je správa zapuzdrená v rámci pomocou fyzickej adresy odosielateľa ako zdrojovej adresy a adresy vysielania ako cieľovej adresy.

Krok 4: Každý hostiteľ prijíma rámec, pretože rámec obsahuje cieľovú adresu vysielania. Všetci hostitelia skontrolujú adresu so svojou adresou. Ak zhoda zistí, paket je vyhodený tomuto hostiteľovi, inak prechádza do protokolu na rozlíšenie adresy.

Krok 5: Po prijatí paketu cieľového hostiteľa odpovedajte odpoveďou ARP, ktorá obsahuje cieľovú fyzickú adresu. Správa v tomto kroku je unicast.

Krok 6: Keď odosielateľ dostane odpoveď z cieľa, pozná fyzickú adresu cieľa.

Krok 7: Teraz IP Datagram prenáša údaje pre cieľový stroj, ktorý je zapuzdrený a odošle v unicastovej forme do cieľa.

Štyri rôzne prípady

Nižšie je uvedený zoznam štyroch prípadov, v ktorých možno použiť služby protokolu na riešenie problémov.

Prípad 1:

Z obrázku vyššie vidíme, že odosielateľ je hostiteľ a chce poslať paket inému hostiteľovi, ktorý leží v rovnakej sieti. V tomto prípade je mapovanie logickej adresy na fyzickú adresu cieľovou IP adresou, ktorá by mala byť v hlavičke datagramu.

Prípad 2:

Ako vidíme na obrázku vyššie, odosielateľ je hostiteľ a chce poslať paket inému hostiteľovi, ktorý leží v inej sieti. V tomto prípade hostiteľ odosielateľa vyhľadá smerovaciu tabuľku a nájde adresu IP nasledujúceho hostiteľa pre cieľ. IP adresa hostiteľa sa stáva logickou adresou, ktorá musí byť mapovaná na fyzickú adresu. Ak hostiteľ odosielateľa nemá smerovaciu tabuľku, skontroluje IP adresu predvoleného hostiteľa.

Prípad 3:

Ako vidno na obrázku vyššie, odosielateľ je router, ktorý prijal datagram pre iného hostiteľa, ktorý leží v inej sieti. V takom prípade smerovač vyhľadá smerovaciu tabuľku a nájde adresu IP nasledujúceho smerovača. IP adresa smerovača sa stáva logickou adresou, ktorá musí byť mapovaná na fyzickú adresu.

Prípad 4:

Ako vidíme na obrázku vyššie, odosielateľ je router, ktorý prijal datagram pre iného hostiteľa, ktorý leží v rovnakej sieti. V tomto prípade sa IP adresa datagramu stane logickou adresou, ktorá musí byť mapovaná na fyzickú adresu.

Balík protokolu riešenia problémov

Balík protokolov riešenia problémov má päť komponentov -

1.Cache tabuľka

2.Queues

3.Vstupný modul 4

4.Vstupný modul

5.Cache-control module.

Nižšie je uvedený balík protokolov riešenia rozlíšenia adresy

Poďme podrobne diskutovať o zložkách balíka ARP.

1. Tabuľka vyrovnávacej pamäte v ARP

Keď hostiteľ dostane zodpovedajúcu fyzickú adresu IP datagramu, tabuľka Cache uloží túto fyzickú adresu do svojej tabuľky. Ukladanie fyzickej adresy v tabuľke vyrovnávacej pamäte je obmedzené skôr na určitý čas ako na neobmedzený čas. Tabuľka vyrovnávacej pamäte sa skladá z radu záznamov. Každá položka má nasledujúce uvedené pole.

  • Stav: Zobrazuje stav každej položky. Štát môže byť slobodný, vyriešený alebo čakajúci. Slobodný štát znamená, že uplynul čas na vstup. Toto miesto je pridelené novému záznamu. Vyriešený stav znamená, že položka je dokončená. Záznam má cieľovú fyzickú adresu. Balíky, ktoré čakajú na odoslanie do tohto cieľa, môžu použiť informácie uvedené v položke. Čakajúci stav znamená, že bola zadaná žiadosť o zápis a čaká sa na odpoveď.
  • Typ hardvéru: Definuje typ siete, na ktorej je spustený balík ARP.
  • Typ protokolu: Definuje typ protokolu, na ktorom je spustený balík ARP.
  • Hardvérová dĺžka: Definuje dĺžku fyzickej adresy.
  • Dĺžka protokolu: Definuje dĺžku logickej adresy.
  • Hardvérová adresa : Zobrazuje cieľovú fyzickú adresu.
  • Adresa protokolu: Ukazuje cieľovú logickú adresu.
  • Číslo rozhrania: Je to číslo rozhrania, ktoré router používa na pripojenie k inej sieti.
  • Číslo fronty: Protokol rozlíšenia adresy používa číslo fronty na zachytenie paketov, ktoré čakajú na rozlíšenie adresy.
  • Časový limit: Zobrazuje životnosť každého záznamu v druhom.
  • Pokusy: Ukazuje počet odoslaní žiadosti ARP pre každý záznam.

2. Fronty

Protokol pre riešenie adries obsahuje množinu frontov pre cieľ, tj jednu frontu pre každý cieľ, na ktorú sa nachádza balík IP, zatiaľ čo Address Resolution Protocol rozlišuje fyzickú adresu. Výstupný modul posiela nevyriešené pakety do ich zodpovedajúcich frontov.

3. Výstupný modul

  • Výstupný model čaká na IP pakety. Ihneď po prijatí paketu IP skontroluje tabuľku vyrovnávacej pamäte, aby našla zodpovedajúcu IP adresu cieľa prítomného v pakete. Cieľová adresa IP paketu sa musí zhodovať s adresou protokolu záznamu.
  • Ak sa nájde zodpovedajúci záznam a stav záznamu je ROZLIŠENÝ, paket s cieľovou hardvérovou adresou sa odovzdá do vrstvy dátového spojenia na prenos.
  • Ak sa nájde zodpovedajúci záznam a stav záznamu ČAKÁ, paket čaká, kým sa nenájde hardvérová adresa cieľa.
  • Ak zodpovedajúci záznam nenájde, výstupný modul vytvorí front a enkóduje paket. Vytvorí nový záznam a poskytne štátu PENDING a nastaví pokusy na 1. Vysiela paket ARP s požiadavkou na cieľovú adresu.

4. Vstupný modul

  • Vstupný modul čaká na paket protokolu rozlíšenia adresy. Hneď ako dorazí paket na rozlíšenie adresy, skontroluje záznam zodpovedajúci paketu na rozlíšenie adresy v pokladničnej tabuľke. Adresa protokolu cieľa sa musí zhodovať s adresou protokolu záznamu.
  • Ak sa nájde zodpovedajúci záznam a stav záznamu sa vyrieši, vstupný modul aktualizuje vstupné a časové pole. Položka je aktualizovaná, pretože môže dôjsť k zmene hardvérovej adresy.
  • Ak sa nájde zodpovedajúci záznam a stav záznamu je ČASOVÝ, vstupný modul aktualizuje záznam skopírovaním hardvérovej adresy cieľa do poľa s hardvérovou adresou záznamu a aktualizuje pole stavu na ROZLIŠENÉ. Aktualizuje tiež pole časového limitu záznamu.
  • Ak zodpovedajúci záznam nenájde, vstupný modul vytvorí nový záznam a pridá ho do tabuľky. Aktualizuje stavové pole na ROZHODNUTÉ a časový limit záznamu.
  • Potom vstupný modul skontroluje, či prijatý paket ARP je odpoveďou alebo požiadavkou. Ak ide o požiadavku ARP, vstupný modul okamžite vytvorí odpoveď ARP a pošle ju odosielateľovi. Paket odpovede ARP sa vytvorí zmenou hodnoty paketu z požiadavky na odpoveď.

5. Kontrolný modul vyrovnávacej pamäte

  • Modul riadenia vyrovnávacej pamäte udržuje tabuľku vyrovnávacej pamäte. Pravidelne kontroluje záznam tabuľky vyrovnávacej pamäte zadaním, tj päť sekúnd.
  • Ak je pole stavu vstupu ZADARMO, skontroluje ďalší záznam.
  • Ak je stavové pole záznamu PENDING, modul riadenia vyrovnávacej pamäte zvyšuje hodnotu poľa pokusu o 1. Potom skontroluje hodnotu poľa pokusu. Ak je hodnota poľa pokusu väčšia ako maximálny povolený limit, aktualizuje pole stavu na ZADARMO a zničí zodpovedajúci front.
  • Ak je stavové pole v položke RESOLVED, modul riadenia vyrovnávacej pamäte zníži hodnotu časového poľa o 1. Potom skontroluje hodnotu časového poľa. Ak je hodnota časového poľa menšia alebo rovná nule, aktualizuje stavové pole vstupu na ZADARMO a zničí zodpovedajúcu frontu.

záver

V tomto článku sme videli, čo je protokol Address Resolution Protocol, formát paketu v ARP a jeho fungovanie s obrázkami a vysvetlením v podtémach, aby sme lepšie porozumeli.

Odporúčané články

Bol to sprievodca protokolom riešenia problémov. Tu diskutujeme formát paketov, operácie, ako aj komponenty ARP balíka. Viac informácií nájdete aj v ďalších navrhovaných článkoch -

  1. Čo sú sieťové protokoly
  2. Čo je ARP?
  3. Model TCP / IP
  4. Základné základy sietí - TCP / IP | Bezdrôtové siete

Kategórie:

Vývoj softvéru