Протокол ARP. Отображение IP адресов на локальные адреса

Одной из главных задач, которая ставилась при создании протокола IP, являлось обеспечение совместной согласованной работы в сети, состоящей из подсетей, в общем случае использующих разные сетевые технологии.

Непосредственно с решением этой задачи связан уровень межсетевых интерфейсов стека TCP/IP. На этом уровне определяются спецификации упаковки (инкапсуляции) IP - пакетов в кадры локальных технологий. Кроме этого, ещё одна важная задача – отображение IP – адресов в локальные адреса.

Для определения локального адреса по IP - адресу используется протокол разрешения адреса – ARP (Address Resolution Protocol).

Существуют также протокол, решающий обратную задачу – нахождение IP – адреса по известному локальному адресу. Он называется реверсивным ARP (RARP) и используется при старте бездисковых станций, не знающих в начальный момент своего IP – адреса, но знающих адрес своего сетевого адаптера.

Необходимость в обращении к протоколу ARP возникает каждый раз, когда модуль IP передаёт пакет на уровень сетевых интерфейсов, IP – адрес узла назначения известен модулю IP и требуется на его основе найти MAC – адрес узла назначения, «зашитый» в плату сетевого адаптера системы назначения. Протокол ARP конвертирует IP – адреса в аппаратные адреса путём рассылки в локальные сети широковещательных пакетов – запросов, содержащих опредённый IP – адрес и ожидания ответного сообщения от системы обдладателя данного IP – адреса с указанием соответсвующего аппаратного адреса.

Наиболее существенное различие между IP – адресом и аппаратным адресов заключается в том, что IP – адрес может быть использован для доставки пакета по конечному назначению, тогда как аппартный адрес способен обеспечить доставку только до следующей промежуточной остановки на пути следования, то есть протокол канального уровня содержит в своём заголовке аппартный адрес ближайшего промежуточного пункта назначения, который может быть маршрутизатором или коммутатором. А от них непосредсвенно зависит передача пакета ещё на один отрезок по пути следования.

Таким образом устанавливается соотвествие между IP – адресом и Ethernet адресом (MAC - адресом) с помощью протокола разрешения адресов ARP.

Протокол RIP (Routing Information Protocol)

Наиболее распространенным протоколом управления маршрутизацией является протокол RIP.

Протокол RIP предназначен для автоматического обновления таблицы маршрутов, при этом используется информация о со­стоянии сети, которая рассылается маршрутизаторами (routers). В соответствии с протоколом RIP любая машина может быть маршрутизатором. При этом все маршрутизаторы делятся на ак­тивные и пассивные. Активные маршрутизаторы сообщают о маршрутах, которые они поддерживают в сети. Пассивные мар­шрутизаторы читают эти широковещательные сообщения и ис­правляют свои таблицы маршрутов, но при этом сами информа­цию в сеть не предоставляют. Обычно в качестве активных мар­шрутизаторов выступают шлюзы, а в качестве пассивных — обычные машины (hosts). В основу алгоритма маршрутизации по протоколу RIP поло­жена простая идея: чем больше шлюзов надо пройти пакету, тем больше времени требуется для прохождения маршрута. При об­мене сообщениями маршрутизаторы сообщают в сеть IP-номер сети и число «прыжков» (hops), которое надо совершить, пользу­ясь данным маршрутом. Надо сразу заметить, что такой алго­ритм эффективен только для сетей, которые имеют одинаковую скорость передачи по любому сегменту сети.