Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP

В протоколе Айпишник узла, другими словами адресок компьютера либо порта маршрутизатора, назначается произвольно админом сети и прямо не связан с его локальным адресом, как это изготовлено, к примеру, в протоколе IPX. Подход, применяемый в IP, комфортно использовать в больших сетях и из-за его независимости от формата локального адреса, и из Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP-за стабильности, потому что в неприятном случае, при смене на компьютере сетевого адаптера это изменение должны бы были учесть все адресаты глобальной сети Internet .

Локальный адресок употребляется в протоколе IP исключительно в границах локальной сети при обмене данными меж маршрутизатором и узлом этой сети. Маршрутизатор, получив пакет Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP для узла одной из сетей, конкретно присоединенных к его портам, должен для передачи пакета сформировать кадр в согласовании с требованиями принятой в этой сети технологии и указать в нем локальный адресок узла, к примеру его МАС-адрес. В пришедшем пакете этот адресок не указан, потому перед маршрутизатором встает задачка поиска его Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP по известному Айпишнику, который указан в пакете в качестве адреса предназначения.

Для определения локального адреса по Айпишнику употребляется протокол разрешения адреса Address Resolution Protocol, ARP. Протокол ARP работает разным образом зависимо от того, какой протокол канального уровня работает в данной сети - протокол локальной сети (Ethernet, Token Ring, FDDI) с возможностью Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP широковещательного доступа сразу ко всем узлам сети, либо же протокол глобальной сети (X.25, frame relay), обычно не поддерживающий широковещательный доступ. Существует также протокол, решающий оборотную задачку - нахождение Айпишники по известному локальному адресу. Он именуется реверсивный ARP - RARP (Reverse Address Resolution Protocol) и применяется при старте бездисковых станций, не знающих Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP в исходный момент собственного Айпишника, но знающих адресок собственного сетевого адаптера.

В локальных сетях протокол ARP употребляет широковещательные кадры протокола канального уровня для поиска в сети узла с данным Айпишником.

Узел, которому необходимо выполнить отображение Айпишника на локальный адресок, сформировывает ARP запрос, вносит его в кадр протокола Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP канального уровня, указывая в нем узнаваемый Айпишник, и рассылает запрос широковещательно. Все узлы локальной сети получают ARP запрос и ассоциируют обозначенный там Айпишник с своим. В случае их совпадения узел сформировывает ARP-ответ, в каком показывает собственный Айпишник и собственный локальный адресок и посылает его уже направленно, потому что Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP в ARP запросе отправитель показывает собственный локальный адресок. ARP-запросы и ответы употребляют один и тот же формат пакета. Потому что локальные адреса могут в разных типах сетей иметь различную длину, то формат пакета протокола ARP находится в зависимости от типа сети. На рисунке показан формат пакета протокола ARP Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP для передачи по сети Ethernet.

Тип сети Тип протокола
Длина локального адреса Длина сетевого адреса Операция
Локальный адресок отправителя (байты 0 - 3)
Локальный адресок отправителя (байты 4 - 5) Айпишник отправителя (байты 0-1)
Айпишник отправителя (байты 2-3) Разыскиваемый локальный адресок (байты 0 - 1)
Разыскиваемый локальный адресок (байты 2-5)
Разыскиваемый Айпишник (байты 0 - 3)

Узел, отправляющий ARP-запрос, заполняет в пакете все поля, не Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP считая поля искомого локального адреса (для RARP-запроса не указывается разыскиваемый Айпишник). Значение этого поля заполняется узлом, опознавшим собственный Айпишник.

Маршрутизация — это процесс пересылки пакетов данных меж сетями либо подсетями. Вероятные пути передачи пакетов именуются маршрутами.

Процесс маршрутизации употребляет таблицы, протоколы и методы маршрутизации, чтоб найти более действенный путь Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP для пересылки IP-пакета из одной сети в другую. Маршрутизация в компьютерных сетях приемлимо производится особыми программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами (Router) либо шлюзом. Маршрутизатор может быть выполнен в виде отдельного сетевого устройства. В обычных конфигурациях может быть реализован на базе компьютера с несколькими сетевыми интерфейсами, на котором Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP установлено особое программное обеспечение. В данном случае молвят о программном маршрутизаторе. Маршрутизаторы существенно наращивают масштабируемость сетей, ограничивая широковещательные домены и домены коллизий.

Зависимо от метода наполнения таблицы маршрутизации, различают два вида маршрутизации:

1. Статическая маршрутизация. Все маршруты прописываются и меняются админом системы вручную. Это самый обычный метод организации маршрутизации. Но он Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP подходит только для маленьких сетей, конфигурации в структуре которых происходят довольно изредка. Не считая того, данный метод маршрутизации не годится в случае, когда принципиально обеспечить высшую надежность межсетевого взаимодействия. Если один из маршрутов окажется по любым причинам недоступен, админу нужно будет вручную поменять таблицу маршрутизации на всех маршрутизаторах Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP в сети. Ранее момента межсетевое взаимодействие на отдельных участках сети будет нереально.

2. Динамическая маршрутизация. Построение таблицы маршрутизации осуществляется средством особых протоколов маршрутизации. Роль админа в этом процессе мало и сводится к изначальной конфигурации маршрутизаторов. Два более всераспространенных протокола IP-маршрутизации, применяемых в интрасетях, — протоколы RIP (Routing Information Protocol) и Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP OSPF (Open Shortest Path First). Средством обозначенных протоколов маршрутизаторы способны информировать друг дружку об конфигурациях в структуре сети. В случае недоступности 1-го из маршрутов, маршрутизаторы автоматом перестроят свои таблицы маршрутизации и, при способности, изберут другой маршрут доставки сообщений.

Таблица маршрутизации — таблица, состоящая из сетевых маршрутов и созданная для определения лучшего Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP пути передачи сетевого пакета. Любая запись в таблице маршрутизации состоит, обычно, из таких полей:

- destination - адресок сети либо узла предназначения , или указание, что маршрут является маршрутом по дефлоту

- gateway - шлюз, обозначающий адресок маршрутизатора в сети, на который нужно выслать пакет, последующий до обозначенного адреса предназначения

- netmask, genmask - маску сети Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP предназначения

- интерфейс (зависимо от системы это может быть порядковый номер, GUID либо символьное имя устройства)

- метрику — числовой показатель, задающий предпочтительность маршрута. Чем меньше число, тем паче предпочтителен маршрут (интуитивно представляется как расстояние).

Пример таблицы маршрутизации (ОС Linux):

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0

0.0.0.0 192.168.0.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

При отправке сетевого пакета Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP, операционная система глядит, по какому конкретно маршруту он должен быть выслан, основываясь на таблице маршрутизации. Обычно, выбирается более определенный (другими словами, с более длинноватой сетевой маской) маршрут из числа тех, которые соответствуют адресу отправителя. Если ни один из маршрутов не подходит, пакет уничтожается, а его отправителю ворачивается Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP ICMP-сообщение No route to host.

В момент исходной загрузки системы таблица маршрутизации пуста, и дополняется позже, по мере загрузки системы и её предстоящей работы.

Изменение записей в таблице маршрутизации может производиться админом системы вручную либо особым программным обеспечением.

В таблице может быть один, а в неких операционных системах Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP и несколько шлюзов по дефлоту. Таковой шлюз употребляется для сетей для которых нет более определенных маршрутов в таблице маршрутизации.

"Управляемые коммутаторы 2-го и 3-го уровней, VLAN и маршрутизаторы"

Общей неувязкой локальной сетей является служебный широковещательный

трафик, к примеру ARP, с помощью которого компы сети повсевременно обновляют

информацию об IP- и MAC-адресах примыкающих компов Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP. По мере роста

компов в сети вырастает и служебный трафик, который с определенного уровня на-

чинает перегружать полосы связи и тем серьезно мешать обмену данными меж-

ду компьютерами. Решением этой задачи является разбиение большой сети на под-

сети таким макаром, чтоб в каждой сабсети оказались компы активно об Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP-

щающиеся данными меж собой впрямую, т.е. для которых служебные пакеты ARP

и WINS являются вправду необходимыми. Другие сабсети от данного слу-

жебного трафика, являющегося для их паразитным, будут отсечены. Таким макаром

при успешном разбиении большой сети, к примеру, на 4 сабсети, в каждой из их объем

служебного трафика уменьшится практически в Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP 4 раза.

Существует несколько аппаратных решений для организации субсетей.

Разглядим некие из их.

1-ое решение, представленное на рисунке, заключается в использовании про-

стых коммутаторов (свитчей) для каждой из субсетей и соединении коммутаторов

меж собой с помощью маршрутизатора. Принципиально осознавать, что в этом случае, если


сабсети размещены довольно далековато друг от друга, то это решение является Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP зача-

стую и единственно вероятным. При всем этом в сетях малых компаний с маленьким

трафиком в качестве маршрутизатора можно использовать компьютер с Unix-подоб-

ной операционной системой, а в сетях с огромным трафиком лучше использовать аппа-

ратный маршрутизатор — спец микрокомпьютер со специализиро-

ванной операционной системой, которые спроектированы для действенного Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP решения

схожей узко-специализированной задачки. Принципиально также осознавать, что в данном слу-

чае маршрутизатор нужен быстрее не для отсечения служебного трафика, сколько для

соединения субсетей меж собой.

Так как данное решение является обычным и довольно всераспространенным,

то существует соблазн использовать его и для расщепления сети на сабсети. В самом

деле, если компы Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP размещаются в примыкающих помещениях и исторически сло-

жилось так, что они подключены к одному коммутатору, то при увеличении количе-

ства компов и интенсивности сетевого трафика кажется логичным поменять

один большой коммутатор на несколько малеханьких и поставить рядом маршрутизатор.

Но, такое решение будет не самым наилучшим, хотя бы поэтому, что Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP востребует

нескольких устройств, соединенных меж собой огромным количеством проводов, да

и для отсечения паразитного трафика может потребоваться дополнительная настройка

межсетевого экрана.

Так как данный случай является обычным, то для него сделаны специализи-

рованные аппаратные решения — управляемые коммутаторы (свитчи) 2-го и 3-го

уровней, которые кроме рассмотренной помогают решать и другие задачки при помо-

щи аппаратно Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP реализованной в их технологии VLAN — виртуальных локальных се-

тей.

Неуправляемый свитч 2-го уровня либо просто свитч — это устройство, которое

может извлекать из сетевых пакетов MAC-адреса получателей и в согласовании с этим

направлять пакет не на все порты, а лишь на один, к которому и подключен получа-

тель данного Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP пакета. Этим свитч и отличается от разветвителя либо хаба, именуемого

время от времени свитчем 1-го уровня, который просто копирует пришедший пакет на все свои

порты. Управляемый свитч 2-го уровня позволяет создавать VLAN, т.е. в простом

случае назначать свои порты разным подсетям, которые будут изолированы друг

от друга, т.е вести себя как несколько Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP физических неуправляемых свитчей.

Свитч 3-го уровня имеет доступ к Айпишникам получателей и, как следует мо-

жет производить маршрутизацию пакетов. Свитч 4-го уровня — доступ к протоко-

лам и портам и потому способен производить не только лишь маршрутизацию, да и

фильтрацию пакетов.

Исследование всех способностей свитчей 2-го и 3-го уровня выходит за Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP рамки на-

стоящего курса. В данной работе мы остановимся лишь на простых случаях ис-

использовании VLAN.

VLAN — это более непростая вещь, чем просто разделение портов 1-го управ-

ляемого свитча на несколько независящих субсетей. VLAN позволяет решить и обрат-

ную задачку — соединить несколько уделенных компов, присоединенных напря-

мую к различным Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP управляемым свитчам в одну виртуальную сеть и выделить для этой

сети какие-либо сетевые ресурсы труднодоступные другим виртуальным сетям, т.к. вирту-

альная сеть, также как и хост, может иметь собственный свой Айпишник.

Разглядим 2-ой метод разбиения большой сети на сабсети с использовани-

ем управляемого свитча 2-го уровня и маршрутизатора.


Как Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP видно на рисунке, в свитче задействовано 5 портов: по 2 порта на VLAN и

один порт на роутер. Если роутер (маршрутизатор) не подключать, то хосты в каждой

VLAN будут изолированы друг от друга. Для организации связи меж ними с отсече-

нием служебного широковещательного трафика и употребляется маршрутизатор.

При этом довольно 1-го порта Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP и одной полосы связи, а не 2-ух портов — по одному

от каждой из VLAN — как может показаться на 1-ый взор. Это достигается за

счет того, что порт управляемого свитча переводится в trunk-режим, при котором в за-

головок пакета добавляется информация о VLAN-источнике и VLAN-назначении.

При этом порт Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP маршрутизатора также нуждается в дополнительной настройке для обра-

ботки такового trunk-трафика.

Если использовать свитч 3-го уровня, то маршрутизатор не нужен, так как

данный свитч сам может производить маршрутизацию, имея доступ к Айпишникам

приемников и получателей пакетов.

И, в конце концов, если требуется обеспечить несколько других маршрутов

меж подсетями, любая из которых на Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP рисунке представлена одним хостом, выпол-

няющем функции программного файерволла, можно использовать несколько маршру-

тизаторов, которые следует «закольцевать». Сами маршрутизаторы нужно пере-

вести в режим RIP, при котором они будут обмениваться служебной информацией и

выбирать из нескольких других лучший маршрут при передаче пакета

из одной сабсети в другую.


otnoshenie-rebyonka-k-chuzhomu-vzroslomu.html
otnoshenie-roditelej-k-rebenku.html
otnoshenie-slavyanskogo-mira-k-germano-romanskomu-referat.html