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ARP （ Address Resolution Protocol ）

ARP （ Address Resolution Protocol ）. 協定位址 （ Protocol Address ）. 像 IP 位址這樣由上層軟體設計的協定位址，實體網路是不瞭解的。 實體網路無法用協定位址 找到主機 。 因此網路存取層必須將主機的 協定位址 轉成實體位址 ，才能送出封包 。. 位址解析 （ Address Resolution ）. 當要送資料給在 同一實體網路上 的電腦時，便會使用到位址解析的功能。 將 電腦 的 協定位址 轉成實體位址 ，稱為位址解析。

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ARP （ Address Resolution Protocol ）

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Presentation Transcript

  1. ARP（Address Resolution Protocol）

  2. 協定位址（Protocol Address） • 像 IP 位址這樣由上層軟體設計的協定位址，實體網路是不瞭解的。 • 實體網路無法用協定位址找到主機。 • 因此網路存取層必須將主機的協定位址轉成實體位址，才能送出封包 。

  3. 位址解析（Address Resolution） • 當要送資料給在同一實體網路上的電腦時，便會使用到位址解析的功能。 • 將電腦的協定位址轉成實體位址，稱為位址解析。 • 主機不會要知道遠端網路的電腦實體位址，主機只會要知道下一個 Hop 的電腦實體位址。 • 位址解析在求取同一實體網路上電腦的實體位址。

  4. 位址解析技巧 • 查表（Table lookup） • 計算（Closed-form computation） • 當網路使用可設定組態的定址（configurable addressing）時，區域網路的管理者必須挑選協定位址和實體位址。這兩個位址必須使位址解析的計算越簡單越好。 • 訊息交換（Message exchange）

  5. Table lookup

  6. 以索引（index）查表

  7. Comparison T: Table lookup C: Computation D: Data exchange

  8. 位址解析協定（Address Resolution Protocol，ARP） • 將 IP 位址轉換成 Ethernet 的 MAC 位址。 • ARP software 建立位址解析表格。 • 當有轉換 IP 位址為MAC位址的要求時，ARP software 便查詢表格 • exist：傳回 Ethernet 位址 • Not exist：ARP 對 Ethernet 上所有 host 廣播，詢問此 IP 位址的 host。如果有 host 確認為其 IP，便會回傳。ARP 就可將其記錄於表中。

  9. 廣播 ARP 要求

  10. ARP 訊息格式（1）

  11. ARP 訊息格式（2） • Hardware Type：指定實體網路的型態。如 Ethernet 為 type 1。 • Protocol Type：指定協定的型態。如 IPv4 為 type 080016。 • HADDR LEN：實體位址的byte 數。 • PADDR LEN：協定位址的byte 數。 • Operation：指定 packet 的型態。ARP request 為 1，ARP reply 為 2。

  12. ARP 訊息格式（3） • ARP 訊息格式足以轉換任意的協定位址（PADDR）與實體位址（HADDR） • 目前 ARP 幾乎都是用於將 32-bit IP位址轉成 48-bit Ethernet 位址

  13. Hardware Type Value Description 17 HDLC. 18 Fibre Channel. 19 ATM, Asynchronous Transmission Mode. 20 Serial Line. 21 ATM, Asynchronous Transmission Mode. 22 MIL-STD-188-220. 23 Metricom. 24 IEEE 1394.1995. 25 MAPOS. 26 Twinaxial. 27 EUI-64. 28 HIPARP. 29 IP and ARP over ISO 7816-3. 30 ARPSec. 31 IPsec tunnel. 32 Infiniband. 33 CAI, TIA-102 Project 25 Common Air Interface. Value Description 1 Ethernet. 2 Experimental Ethernet. 3 Amateur Radio AX.25. 4 Proteon ProNET Token Ring. 5 Chaos. 6 IEEE 802. 7 ARCNET. 8 Hyperchannel. 9 Lanstar. 10 Autonet Short Address. 11 LocalTalk. 12 LocalNet (IBM PCNet or SYTEK LocalNET). 13 Ultra link. 14 SMDS. 15 Frame Relay 16 ATM, Asynchronous Transmission Mode.

  14. 送出 ARP 訊息 • 指認 ARP Frames • 在 Frame 表頭指定為ARP 訊息型態- 0806 • 捕捉 ARP 回應並存檔

  15. 處理 ARP 訊息 • 兩項事實： • 大多數電腦的通訊為雙向（two-way）溝通 -當訊息由一端送到另一端，通常都會送訊息回來。 • 儲存位址連結（address binding）資訊需要記憶體空間，因此電腦不可能儲存過多的資料。

  16. 位址解析表格 • UNIX以指令 arp 顯示位址解析表格 • $ arp -n ms • ? (140.126.111.3) at 0:a0:c9:8b:61:e3 permanent [ethernet]

  17. arp usage: arp [-n] hostname arp [-n] -a arp -d hostname [proxy] arp -d -a arp -s hostname ether_addr [temp] [pub] arp -S hostname ether_addr [temp] [pub] arp -f filename

  18. C:\>Documents and Settings\arp –a Interface Address Physical Address Type 192.168.0.1 00-26-5a-b5-9c-2d dynamic 192.168.0.1 04 00-1e-65-81-3-aa dynamic

  19. UNIX位址解析表格 $arp -a dns.chinmin.edu.tw (140.126.111.1) at 0:90:27:76:a2:62 [ethernet] ms.chinmin.edu.tw (140.126.111.3) at 0:a0:c9:8b:61:e3 permanent [ethernet] bbs.chinmin.edu.tw (140.126.111.6) at 0:90:27:a2:bc:b5 [ethernet] ? (140.126.111.19) at 0:90:27:a2:bb:d1 [ethernet] ? (140.126.111.20) at 0:e0:63:3:df:80 [ethernet] cmcln.chinmin.edu.tw (140.126.111.100) at 0:90:27:76:a2:60 [ethernet] ? (140.126.111.153) at 0:80:c8:ef:46:5d [ethernet] ? (140.126.111.155) at 0:80:c8:ef:7f:f4 [ethernet] o161.chinmin.edu.tw (140.126.111.161) at 0:80:c8:ef:50:d2 [ethernet] ? (140.126.111.163) at 0:50:ba:da:1d:45 [ethernet] ? (140.126.111.174) at 0:80:c8:ef:7f:f2 [ethernet] ? (140.126.111.255) at ff:ff:ff:ff:ff:ff permanent [ethernet]

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