ip層常用協(xié)議arp、rarp、dhcp、icmp簡介【】

1、IP層常見協(xié)議ARP：地址解析協(xié)議 RARP：反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議DHCP：動態(tài)主機配置協(xié)議ICMP：因特網(wǎng)控制消息協(xié)議*ARP：地址解析協(xié)議 RARP：反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議*IP地址與MAC地址不同，MAC地址是網(wǎng)卡的物理地址，從層次的角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址，而IP地址是網(wǎng)絡層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。不管網(wǎng)絡層使用的是什么協(xié)議，在實際物理網(wǎng)絡的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用硬件地址。 地址解析協(xié)議 ARP*IP地址是一個邏輯地址，不能被物理網(wǎng)絡所識別ARP給出了將主機的網(wǎng)絡地址動態(tài)映射為MAC地址的方法RARP給出了一種允許工作站動態(tài)獲得其協(xié)議地址的方法地

2、址解析協(xié)議 ARP*地址解析協(xié)議ARP為網(wǎng)絡層IP地址和數(shù)據(jù)鏈路層使用的任何類型的地址提供動態(tài)映射。每一個主機中都設有一個 ARP 高速緩存(ARP cache)，存有所在局域網(wǎng)上的各主機和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。地址解析協(xié)議 ARP*RFC 826動態(tài)地將IP地址解析為MAC地址地址解析協(xié)議 ARP*不同物理網(wǎng)絡的ARP實現(xiàn)可能是不同的。本例中ARP適用于播送型以太局域網(wǎng)。當主機 A 欲向本局域網(wǎng)上的某個主機 B 發(fā)送 IP數(shù)據(jù)報時，就先在其 ARP高速緩存中查看有無主機 B的 IP 地址。如有，就可查出其對應的硬件地址，再將此硬件地址寫入 MAC 幀，然后通過局域網(wǎng)將該 M

3、AC 幀發(fā)往此硬件地址。 如果沒有，那么播送發(fā)送一個ARP請求數(shù)據(jù)分組。 *ARP 響應AYXBZ主機 B 向 A 發(fā)送ARP 響應分組 主機 A 播送發(fā)送ARP 請求分組 ARP 請求ARP 請求ARP 請求ARP 請求00-00-C0-15-AD-1808-00-2B-00-EE-0A我是 ，網(wǎng)卡地址是 00-00-C0-15-AD-18我想知道主機 的網(wǎng)卡地址。我是 網(wǎng)卡地址是 08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ00-00-C0-15-AD-18網(wǎng)卡地址？*RARPRFC 903允許無盤工作站動態(tài)獲得其協(xié)議地址*RARP播送RARP請求無IP地址無盤工作站HostBRARP S

4、erver單播RARP響應MAC=00E0.FC0HostBMAC=00E0.FC01.1111, IP=?RARP Server無盤工作站*應當注意的問題ARP 是解決同一個網(wǎng)絡上的主機或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網(wǎng)上，那么就要通過 ARP 找到一個位于本局域網(wǎng)上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個網(wǎng)絡。剩下的工作就由下一個網(wǎng)絡來做。*應當注意的問題主機的用戶對這種地址解析過程是透明的。主機通過TCP/IP內(nèi)核自動實現(xiàn)從IP地址到硬件地址的解析。只要主機或路由器與本網(wǎng)絡上的另一個 IP 地址的

5、主機或路由器進行通信，ARP 協(xié)議就會自動地將該 IP 地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。 *練習練習地址解析協(xié)議命令arp執(zhí)行命令arp -a觀察主機的arp緩存數(shù)據(jù)*DHCP：動態(tài)主機配置協(xié)議*DHCP是什么DHCPDynamic Host Configuration Protocol，動態(tài)主機配置協(xié)議)是一個簡化主機IP地址分配管理的TCP/IP標準協(xié)議。使用DHCP，不需要手工配置IP地址和相關參數(shù)，而是由DHCP效勞器來提供IP地址和自動完成相關設置操作。從DHCP效勞器獲得IP地址的這種方式，也稱為動態(tài)IP。DHCP效勞，采用的是client/server的結構。DHCP clie

6、nt提出租用IP地址的請求，DHCP server出租IP地址給client.*為什么使用DHCP？ 在TCP/IP網(wǎng)絡中的每一臺計算機都有唯一的IP地址和相關選項子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關，DNS效勞器地址，WINS效勞器地址等DHCP通過自動配置 TCP/IP以減少管理工作的復雜程度和工作量手工配置TCP/IP在每臺客戶機上手工輸入IP地址可能輸入不正確的或者無效的IP地址不正確的配置會導致通信問題和網(wǎng)絡問題在計算機頻繁移動的網(wǎng)絡中，管理員的負擔增加自動配置TCP/IPIP地址自動分配給客戶機確?？蛻魴C總是使用正確的配置信息客戶機的配置會隨著網(wǎng)絡結構的變化而自動更新消除了常見的網(wǎng)絡故障來源*DHCP的

7、優(yōu)缺點優(yōu)點防止手工輸入錯誤減少IP地址沖突錯誤降低管理工作的工作量緩解IP地址缺乏的問題缺點DHCP效勞器配置不當或出現(xiàn)故障會影響整個網(wǎng)絡的正常運作需要有計算機來作為DHCP效勞器，出于容錯考慮，一般至少要有兩臺動態(tài)IP的獲取過程，需要消耗一定的帶寬*DHCP如何分配IP地址 DHCP效勞器DHCP 數(shù)據(jù)庫IP地址1: 租給DHCP客戶機1IP地址2: 租給DHCP客戶機2IP地址3: 可以被租用 DHCP客戶機2:從DHCP效勞器獲得IP配置信息非DHCP客戶機:靜態(tài)IP配置信息DHCP客戶機1:從DHCP效勞器獲得IP配置信息租約續(xù)訂租約生成*DHCP協(xié)議交互過程 *DHCP租約的生成過程

8、 DHCP客戶機廣播DHCPDISCOVER數(shù)據(jù)包1DHCP服務器廣播DHCPOFFER數(shù)據(jù)包2DHCP客戶機廣播DHCPREQUEST數(shù)據(jù)包3DHCP服務器廣播DHCPACK 數(shù)據(jù)包4 DHCP 客戶機DHCP 效勞器1DHCP 效勞器2*DHCP租約的生成過程DHCP 客戶機在本地子網(wǎng)上播送 DHCP Discover消息。DHCP 效勞器回復一個DHCP Offer 消息給DHCP客戶機，消息中包含可提供出租的一個IP地址。DHCP客戶機一旦收到 DHCP Offer消息，回復一個DHCP Request 消息給DHCP效勞器，以確認選擇DHCP所提供的IP地址。DHCP效勞器發(fā)送 DH

9、CP Acknowledge消息,表示租約已批準。 同時，其他的 DHCP 選項信息也包含在此消息中DHCP客戶機一旦接收到DHCP Acknowledge消息，就使用消息中的信息來配置其 TCP/IP 屬性并參加網(wǎng)絡客戶計算機啟動后，會嘗試參加網(wǎng)絡時，執(zhí)行初始化過程，過程如下：*DHCP租約的續(xù)訂過程當一臺DHCP客戶端租到一個IP地址后，該IP地址會有一個使用期，即租期。經(jīng)過 50% 的客戶機租約時間后，客戶時機嘗試通過 DHCP 效勞器來續(xù)訂其租約，如下所示：客戶機直接向它所租用的效勞器發(fā)送 DHCP Request消息， 以續(xù)訂和擴展當前的地址租約。 如果可訪問到效勞器，那么它通常向客

10、戶機發(fā)送 DHCP 確認消息 (DHCP Acknowledge)，該客戶機續(xù)訂當前租約。如果客戶機不能與其最初的 DHCP 效勞器通信。經(jīng)過 87.5% 的客戶機租約時間后,會嘗試通過任何可用的 DHCP 效勞器來續(xù)訂其當前租約。 *DHCP租約的續(xù)訂過程如果效勞器用 DHCP 提供消息 (DHCP OFFER) 進行響應以更新當前客戶機租約，那么客戶機可根據(jù)提供效勞器來續(xù)訂其租約并繼續(xù)運行。 如果租約過期并且未聯(lián)系到效勞器，那么客戶機必須立即中止使用其租用的 IP 地址。 客戶機然后按照其初始啟動操作期間使用的相同過程來獲得新的 IP 地址租約。*ICMP：因特網(wǎng)控制消息協(xié)議* 因特網(wǎng)控制消息協(xié)議簡稱ICMP來檢測網(wǎng)絡，包括路由、擁塞、效勞質(zhì)量等問題。IP報頭ICMP報頭ICMP信息ICMP數(shù)據(jù)報IP數(shù)據(jù)報ICMP報文ICMP協(xié)議*ICMP數(shù)據(jù)部分，不同類型和代碼有不同內(nèi)容類型(8bits)代碼(8b