ARP和RARP工作原理

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,地址解析协议,ARP,和逆地址解析协议,RARP,E,组：,7090236,陈萌萌,7090129,韩 宇,7090121,叶全楠,1090133,韩 雪,在实际应用中，我们经常会遇到这样的问题：已经知道一个机器（主机或路由器）的,IP,地址，需要找出其相应的物理地址；或反过来，已经知道了物理地址，需要找出相应的,IP,地址。,ARP,和,RARP,就是用来解决这样的问题的。,IP,地址,ARP,物理地址,物理地址,RARP,IP,地址,一,.,地址解析协议,ARP,我们知道，,网络层,使用的是,IP,地址,，但在实际网络的,链路上,传送数据帧时，最终还是必须使用该网络的,硬件地址,。,但,IP,地址和下面的网络的硬件地址之间由于,格式不同,而,不存在,简单的,映射关系,。,此外，在一个网络上可能会有,新,的主机,加进来,，或,撤走,一些主机。,更换网络适配器,也会使主机的硬件地址改变。,地址解析协议,ARP,解决这个问题的方法是在主机,ARP,高速缓存村中应存放一个从,IP,地址到硬件,地址的映射表,，并且这个映射表还经常动态更新（新增或超时删除）,每一个主机都设有一个,ARP,高速缓存（,ARP cache,）,，里面有,本局域网上,的各主机和路由器的,IP,地址到硬件地址的映射表，这些都是该主机目前知道的一些。那么主机怎样知道这些地址呢？我们可以通过下面的例子说明：,当主机,A,要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,，就在,ARP,高速缓存中,查出,其对应的 硬件地址，再把这个地址,写入,MAC,帧，然后通过局域网把该,MAC,帧,发往,此硬件地址。,也有可能,查不到,主机,B,的,IP,地址的项目。这可能是主机,B,才入网，也可能是主机,B,才入网，也可能是主机,A,刚加电，其高速缓存还是空的。在这种情况下，主机,A,就自动运行，然后按下步骤找出主机,B,的硬件地址：,（,1,）,ARP,进程在本局域网上,广播发送,一个,ARP,请求分组。如下图，,ARP,请求分组的主要内容是表明：“我的,IP,地址是,209.0.0.5,，硬件地址是,00-00-C0-15-AD-18,。我想知道,IP,地址为,209.0.0.6,的主机的硬件地址。”,ARP,请求,X,A,209.0.0.5,Y,B,209.0.0.6,Z,00-00-C0-15-AD-18,ARP,请求,ARP,请求,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,（,2,）在本局域网上的所有主机上运行的,ARP,进程,都,收到此,ARP,请求分组。,（,3,）主机,B,在,ARP,请求分组中见到自己的,IP,地址，就像主机,A,发送,ARP,响应分组，并写入自己的硬件地址。其余的所有主机都不理睬这个,ARP,请求分组。,ARP,响应分组主要内容是表明：“我的,IP,地址是,209.0.0.6,，我的硬件地址是,08-00-2B-00-EE-0A,。”请注意，虽然,ARP,请求分组是广播发送的，但,ARP,响应分组是普通单播，即从一个源地址发送到一个目的地址。,X,A,209.0.0.5,00-00-C0-15-AD-18,Y,B,209.0.0.6,08-00-2B-00-EE-0A,Z,ARP,响应,我是,209.0.0.6,，硬件地址是,08-00-2B-00-EE-0A,(4),主机,A,收到主机,B,的响应分组后，就在其,ARP,高速缓存中写入主机,B,的,IP,地址到硬件地址的映射。,ARP,高速缓存的优点：,如果不使用,ARP,高速缓存，那么任何一个主机只要进行一次通信，就必须在网络上用广播方式发送,ARP,请求分组，这就是网络上的,通信量大大增加,。,ARP,把已经得到的地址映射保存在高速缓存中，这样就使得该主机下次再和具有同样目的地址的主机通信时，可以直接从高速缓存中找到所需的硬件地址而不必再用广播方式发送,ARP,请求分组。,值得注意的是：,ARP,是解决,同一个局域网上,的主机或路由器的,IP,地址和硬件地址的映射问题。如果所找的主机和源主机不在同一个局域网上，主机,A,发送的数据报就需要连接在两个主机间的各个路由器来转发。使数据报最终传送给主机,B,。,从,IP,地址到硬件地址的解析是,自动进行,的，主机的用户对这种地址解析过程是不知道的。,使用,ARP,的四种典型情况,（,1,）发送方是主机，要把,IP,数据报发送到,本网络,上的另一个主机。这时用,ARP,找到目的主机的硬件地址。,（,2,）发送方是主机，要把,IP,数据报发送到,另一个网络,上的主机。这时用,ARP,找到本网络上的一个路由器的硬件地址。,（,3,）发送方是路由器，要把,IP,数据报转发到,本网络,上的一个主机。这时用,ARP,找到目的主机的硬件地址。,（,4,）发送方是路由器，要把,IP,数据报转发到,另一个网络,上的 一个主机。这时用,ARP,找到网络上的一个路由器的硬件地址。剩下的工作由这个路由器完成。,二,.,逆解析地址,RARP,工作原理：,1.,发送主机发送一个本地的,RARP,广播，在此广播包中，声明自己的,MAC,地址并且请求任何收到此请求的,RARP,服务器分配一个,IP,地址；,2.,本地网段上的,RARP,服务器收到此请求后，检查其,RARP,列表，查找该,MAC,地址对应的,IP,地址；,3.,如果存在，,RARP,服务器就给源主机发送一个响应数据包并将此,IP,地址提供给对方主机使用；如果不存在，,RARP,服务器对此不做任何的响应；,4.,源主机收到从,RARP,服务器的响应信息，就利用得到的,IP,地址进行通讯；如果一直没有收到,RARP,服务器的响应信息，表示初始化失败。,现在的,DHCP,协议已经包含了,RARP,协议的功能。因此现在已经没有人再使用单独的,RARP,协议了。,