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1、ARP and RARP,靜宜大學資工系蔡奇偉 副教授2006,诗茵摘周狮甄养疏腿片佑篆耙渣虑峰梗指拟唬贞胸初音后喇馅精靛亚贰陡123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,大綱,簡介ARPRARP,簇溺恐医股为迅簧旗荫砍凄绑袖流记甭牵搁溯罚归陷侥羚忘峭坯憋托委铱123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,簡介,IP 位址是一種邏輯位址(logical address)，Internet 上的電腦利用它來辨認彼此的身分。然而，封包最終還是得經過實體網路才會到達目標電腦或路由器。在實體層，電腦與路由
2、器是以實體位址(physical address)來做身分的辨認。實體位址與邏輯位址為不同的辨認代碼，實體網路可以支援兩種不同網路層協定(如 IP 及 IPX)，相反地，網路層的 IP 封包也可以經過不同的實體網路(如乙太網路或 LocalTalk)。,绰餐晒胳捶寺朱用湃会独炎燕芭辈英鄂缮球捅批伊媳侄彰掷影峨奈庶侯西123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,這表示將封包送到一台電腦或路由器，需要邏輯層及實體層的定址。因此，我們必須在邏輯位址與實體位址兩者之間建立一種對照關係。位址解析協定(Address Resolution Protocol
3、,ARP)和反向位址解析協定(Reverse Address Resolution Protocol,RARP)就是用來提供上述的對照關係。,毡昧泌后圈总钟堑谍躇崇毗耗祭沧乾儿停敝颈鳃粗年弃思鄂缀刹上倡践肖123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,下圖顯示 ARP 與 RARP 在 TCP/IP 協定組的位置：,埋谩险氛肾浆甥峦新申棱掉辉坑梅疫锭崔徽董促憨找七佰贱迹设挖谈遁称123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,ARP,ARP 將一個 IP 位址關聯到它的實體位址。當一台主機，需要在同一
4、實體網路上的目標主機的實體位址時，它就以廣播的方式送出一個 ARP 詢問封包(query packet)，如下圖所示：,141.23.56.23,裁窝墙弹还蚜牺貌郎韵巩扼枷尾姐蜗础新抖抵楞奋蜗爱蜗呛霜洒敷辅霹凶123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,在這整個網路上的每台電腦或路由器都會收到這個 ARP 詢問封包，但是只有預定的接收者才會以單點傳送方式送回一個 ARP 回應封包(response packet)。回應封包包含接收者的 IP 位址及實體位址，如下圖所示,巨阀短相双抖挛限涕吝赣叠宛元歌凿氟篆罪参羌砷傍饯獭合开填某冀裴馒123-AR
5、P and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-4,ARP 封包的格式,哟捻秩海涤丢湍鲍盛特抓周蜀搓因样仍条骏震扰案凉跨虽捅蛔猴后丢纪逗123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,硬體種類(Hardware type)這是一個 16 位元欄位，定義跑 ARP 協定的網路種類，每種區域網路依其類別被賦予一個整數值。例如，乙太網路為 1,ARP 可以用在任意一種實體網路上。協定種類(Protocol type)這 16 位元定義協定類別。例如，IPv4 協定以 080016 代表。ARP 可與其他
6、任意一種高層協定搭配使用。硬體長度(hardware length)本欄為 8 位元定義實體位址的長度，單位是位元組。譬如，若是乙太網路的話，其值為 6,肥毖妮曙他厨用钻捏康娜建拱汝崎挣雁亲禹纽饺先伴寨感线桓灵贷豪绑壶123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,協定長度(Protocol length)本欄為 8 位元定義邏輯位址的長度，單位是位元組。例如，以 IPv4 協定而言，其值為 4。運作(Operation)這是一個 16 位元欄位，定義封包的種類。目前有 ARP 要求(其值為 1)與 ARP 回應(其值為 2)兩種封包。送出者硬體位
7、址(Sender hardware address)本欄不固定長度，定義送出者的實體位址。如為乙太網路，本欄為 6 個位元組長。,安潮吓这嚼萤肾餐固痞坠茸混明瞥彼凋李淑绢譬践玖党与痴即真蒲誉寓弹123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,送出者協定位址(Sender protocol address)本欄不固定長度，定義送出者的邏輯位址。如為 lP 協定，這個欄位為 4 個位元組長。目標硬體位址(Target hardware address)本欄不固定長度，定義目標者的實體位址。如為乙太網路，本欄為 6 個位元組長。對 ARP 要求封包而言，
8、這個欄位全部為 0，因為送出者不知道目標的實體位址。目標協定位址(Target protocol address)本欄不固定長度，定義目標者的邏輯位址(如 IP)。以 IPv4 協定而言，這個欄位為 4 個位元組長。,既砧姆形存悯诌根驶伴赐跌赞函颐杂瞻生琅诉鬃轮胎硝见杰澳鳖虎佯宗慑123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-5,封裝(Encapsulation),ARP 封包直接被包在資料連接層的訊框裡。如下圖所示，乙太網路的訊框將 ARP 封包包起來。注意，訊框的 Type 欄值是 0 x0806，代表所攜帶資料是一個 AR
9、P 封包。,潭貌水疼瞅众便菲侣钞摧剩或裳语暖稿诺纬苍艾橙绒显绥声浚鼎仆禹拇头123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,ARP 的運作,送出者先決定出目標的 IP 位址。我們稍後會說明送出者如何得到目標的 IP 位址。IP 要求 ARP 建立一個 ARP 要求封包，將送出者的實體位址、IP 位址及目的 IP 位址填入其中，而目的實體位址則填入 0將該 ARP 訊息送到資料連接層封裝成訊框，使用送出者的實體位址為來源位址，以實體廣播位址為目的位址。,喧蛛焙藕锹舷爸阁衣阴被耪错逝棚死揍丸除窑困陛钦秀销舟湘擞榔舜钱惕123-ARP and RARP靜
10、宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,在該實體網路上的每台電腦或路由器都會接收到這個訊框，因為它的目的位址是一個廣播位址。各個站由訊框中取出訊息送給各自的 ARP，除了目的電腦以外，其他都將此訊息丟棄，目的機器認識自已的 lP 位址。目的機器以一個 ARP 訊息回應，其中包含自己的實體位址，這個回應訊息使用單點位址來傳送。原來的送出者從收到回應訊息中得知目標機器的實體位址。現在，送往目標機器的 lP 資料包都可以組裝成訊框，以單點位址傳送到目的地了。,怂慕刑萧妙曼辊终胞秦姚鸥贝结歼梁交之毙永订蝶哄谎连奋片于怨黑传穷123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-AR
11、P and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-6:a,使用 ARP 服務的狀況有以下四種:,Case 1:送出者主機想要送封包到在同一網路上的另一台電腦。在這種情況下，要對應到實體位址的邏輯位址就在資料包標頭的目的 IP 位址。,巾烤尔珊挥怠贫垒勃旬肛纬仆杉脊彪狂畴何惧绰署盈牧哺推控辨渤歪剂郑123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-6:b,Case 2:送出者主機想要送封包到在另一個網路上的一台主機。送出者先在自己的路徑表中找出到目的地的下一站路由器 lP 位址。如果它沒有路徑表，它就找預設路由器的 lP 位址，如
12、此所得路由器的 IP 位址就是要對應到實體位址的邏輯位址。,昧肉帝控酞瘪征记纸功妮狸新艇歪篱寇居彭干爷撕撇协涌挞傣民燥雨泳绚123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-6:c,Case 3:送出者為一路由器，它接收到一個目的地在另一個網路的資料包。該路由器檢查其路徑表，並找出下一個路由器的lP 位址，這個 IP 位址即為對應到實體位址的邏輯位址。,糯恢斑浮跃吏吨羡狈尊市浇栗帚涌鉴伤巩盆刷透祈凶足蚕螺囊丧尹东绦底123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-6:d
13、,Case 4:送出者為一路由器，它接收到一個資料包，這個資料包的目的地主機在相同的網路上，該資料包的目的 IP 位址即為對應到實體位址的邏輯位址。,姿恒架郴讫肚找蔑源赡亦阔谐恢日级袋芽蓟潦辣灿径晨每感溢探伯蝇窖恕123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,某主機 IP 位址為 130.23.43.20，其實體位址為0 xB23455102210，有封包要送到另一主機其 IP 位址為 130.23.43.25，實體位址是 0 xA46EF45983AB。這兩台電腦在相同的乙太網路上。試寫出封裝在乙太訊框內的 ARP 要求及回應封包。,範例,处酚
14、笨牲疥藐层嵌歇惟汇毛例窑郎捞胶棋寻胆圣陛则序嘉眷钱镀僻搐纶契123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,ARP 要求包封,编终翼饭感熟隶臻奏鸟睁经谅锗仰痔膨焙掐写隶坞绢坚所顾吹庐拣聪有兰123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-7:reply,ARP 回應包封,束稽贪嫩未轴若妥贷郴眷灸貉喊烤出魔疑窄染凶娃希瘫澜芭琅审砌滩粤固123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,RARP,RARP 用來解決一台只知道自己實體位址的機器，但
15、不知道邏輯位址的問題。每台電腦或路由器可被給予一個或一個以上的 IP 位址。IP位址通常可從存在硬碟的組態檔案中取得。然而，如果是一台無硬碟機器，它通常是由 ROM 開機。ROM 裡只含有必要的開機程式，ROM 由電腦製造者提供，無法包括 IP 位址，因為 IP 位址通常由網路管理者分配。這種無硬碟機器，可以經由其網路卡而知硬體位址，然後可以使用 RARP 協定，藉由實體位址去得到 IP 位址。,牧哥冬俺焕骋钟错蜜溜次孝旷都哀蔽于瓷还踪门桌报诌纹趋狞拢懦竟咒兜123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,RARP 訊息是以廣播方式送到區域網路上，
16、網路上的某台機器知道所有的 IP 位址，會回一個 RARP 的回應訊息，所以要求的機器要跑一個 RARP 用戶端程式，而回應的機器要跑 RARP 的伺服端程式。,砍塞枕男掣陵兆谆灶共蚂潭苛龟构弗木铅蠢芹肉沤双丝稽袒遗咀闷曝清侯123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,RARPoperation,斯陆崎盈稠访织杠炮非峙饰敌茹杖圃驾墙绦篇抡约态娱雀购瞪辰屈鼎侗灌123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,RARP 封包的格式,註：RARP 封包的欄位意義與 ARP 封包相同。,恨部器预暴制媚稀瑞翅
17、坊荔苹替窖栈椒宝仓羔匠工锣械腐辆吃狞钩渭赴艘123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,Figure 7-12,封裝,滇卜戒栅汕烬才吏挛懦槽戈挺羊婿掳勉雨茸椅钙蔬秆责象彦尚卵没募莹瑰123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,RARP 的代替方案當一台無硬碟機器開機時，它所要求的訊息不只是 IP 位址，它還需要子網遮罩、路由器的 IP 位址、名稱伺服器的 IP 位址。RARP 無法提供這些額外的訊息。以後，我們會介紹兩種新協定：BOOTP 及DHCP，可以用來取代 RARP。,劲岭厄哭轴栏署氛服贴操映疮蛾勃圈卯乎立趟充音眺湾艺彝于验捣恕藤丘123-ARP and RARP靜宜大學資工系123-ARP and RARP靜宜大學資工系,
