Cos'è l'ARP?
Address Resolution Protocol (ARP) è un protocollo importante del livello di rete nel modello OSI, che aiuta a trovare l'indirizzo MAC (Media Access Control) dato l'indirizzo IP del sistema. Il compito principale di ARP è convertire l'indirizzo IP a 32 bit (per IPv4) in un indirizzo MAC a 48 bit.
Questo protocollo viene utilizzato principalmente per determinare l'indirizzo hardware (MAC) di un dispositivo da un indirizzo IP. Viene anche utilizzato quando un dispositivo desidera comunicare con un altro dispositivo su una rete locale. La forma completa di ARP è Address Resolution Protocol.
In questo tutorial sul networking imparerai:
- Cos'è l'ARP?
- Come funziona il protocollo ARP (Address Resolution Protocol)?
- Termini ARP importanti:
- Metodi di risoluzione degli indirizzi
- Tipi di ARP
- Intestazione ARP:
- Vantaggi dell'utilizzo di ARP
Come funziona il protocollo ARP (Address Resolution Protocol)?
Tutti i sistemi operativi in una rete IPv4 mantengono una cache ARP. Quando l'host richiede un indirizzo MAC per inviare un pacchetto a un altro host nella LAN, controlla la sua cache ARP per verificare che la traduzione dell'indirizzo MAC sia già presente.
Cerchiamo di capire questo concetto con un esempio:
- Hosta P risolve l'indirizzo di protocollo per l'host U per i messaggi di protocollo da un'applicazione su P inviata a U.
- P non risolve un indirizzo di protocollo per l'host U
- Utilizzando il livello Internet, l'host P consegna all'host U instradando attraverso T1 e T2.
- L'host P risolve l'indirizzo hardware T1.
- Il livello di rete sull'host P trasmette il pacchetto contenente l'indirizzo del protocollo di destinazione per U per la consegna a T1
- T1 consegna il pacchetto a T2 che a sua volta inoltra il pacchetto all'host U.
Termini ARP importanti:
- Cache ARP: dopo aver risolto l'indirizzo MAC, l'ARP lo invia alla cache memorizzata in una tabella per riferimento futuro. Le comunicazioni successive possono utilizzare l'indirizzo MAC della tabella.
- Timeout cache ARP: è il tempo per il quale può risiedere l'indirizzo MAC nella cache ARP.
- Richiesta ARP: trasmissione di un pacchetto sulla rete per verificare se ci siamo imbattuti o meno nell'indirizzo MAC di destinazione.
- Risposta / risposta ARP: la risposta dell'indirizzo MAC che la sorgente riceve dalla destinazione aiuta l'ulteriore comunicazione dei dati.
Metodi di risoluzione degli indirizzi
L'associazione tra un indirizzo di protocollo e un indirizzo hardware è nota come associazione.
Ci sono tre tecniche utilizzate a questo scopo:
- Ricerca in tabella : associazioni archiviate in memoria con l'indirizzo del protocollo come chiave. Utilizza il livello di collegamento dati controlla l'indirizzo del protocollo per trovare l'indirizzo hardware.
- Dinamico: questo tipo di metodo di messaggistica di rete viene utilizzato per la risoluzione "just-in-time". Il livello di collegamento dati invia richieste di messaggi in un indirizzo hardware. la destinazione risponde.
- Calcolo in forma chiusa: in questo metodo, un indirizzo di protocollo si basa su un indirizzo hardware. Il livello di collegamento dati deriva l'indirizzo hardware dall'indirizzo del protocollo.
Tipi di ARP
Di seguito sono riportati quattro tipi di protocollo di risoluzione degli indirizzi:
- Proxy ARP
- ARP gratuito
- ARP inverso
- ARP inverso
Impariamoli tutti in dettaglio:
Proxy ARP:
Nel metodo Proxy ARP, i dispositivi Layer 3 possono rispondere alle richieste ARP. Questo tipo di ARP è configurato il router risponderà all'indirizzo IP di destinazione e mappa l'indirizzo MAC del router con l'indirizzo IP di destinazione e il mittente quando viene raggiunto alla sua destinazione.
ARP gratuito:
Gratuitous è un altro tipo di richiesta ARP dell'host. Questo tipo di richiesta ARP aiuta la rete a identificare l'indirizzo IP duplicato. Pertanto, quando una richiesta ARP viene inviata da un router o uno switch per ottenere il suo indirizzo IP, non viene ricevuta alcuna risposta ARP. In modo che nessun altro nodo possa utilizzare l'indirizzo IP assegnato a tale switch o router.
ARP inverso (RARP)
Reverse ARP, anche ora chiamato RARP, è un tipo di protocollo di rete ARP che viene utilizzato dal sistema client in una LAN per richiedere il suo indirizzo IPv4 dalla tabella del router ARP. L'amministratore di rete crea principalmente una tabella nel gateway-router, che aiuta a determinare l'indirizzo MAC per quello specifico indirizzo IP.
ARP inverso (InARP)
L'ARP inverso è anche chiamato InARP, è un tipo di ARP utilizzato per trovare l'IP degli indirizzi dei nodi dagli indirizzi del livello di collegamento dati. InARP è ampiamente utilizzato per i frame relay di reti ATM in cui l'indirizzamento del circuito virtuale di livello 2 acquisito dalla segnalazione di livello 2.
Intestazione ARP:
- Tipo di hardware : è 1 per Ethernet.
- Tipo di protocollo : è un protocollo utilizzato nel livello di rete.
- Lunghezza indirizzo hardware : è la lunghezza in byte in modo che sarebbe 6 per Ethernet.
- Lunghezza indirizzo protocollo : il suo valore è 4 byte.
- Il codice operazione indica che il pacchetto è una richiesta ARP (1) o una risposta ARP (2).
- Indirizzo hardware mittenti : è un indirizzo hardware del nodo di origine.
- Indirizzo protocollo mittenti: è un indirizzo di livello 3 del nodo di origine.
- Indirizzo hardware di destinazione : viene utilizzato in una richiesta RARP, la cui risposta influisce sia sull'hardware della destinazione che sugli indirizzi di livello 3.
- Indirizzo protocollo di destinazione : viene utilizzato in una richiesta ARP quando la risposta trasporta sia gli indirizzi di livello 3 che l'hardware di destinazione.
Vantaggi dell'utilizzo di ARP
Ecco i pro / vantaggi dell'utilizzo di ARP
- Se si utilizza ARP, è possibile conoscere facilmente gli indirizzi MAC se si conosce l'indirizzo IP dello stesso sistema.
- I nodi finali non devono essere configurati per "conoscere" gli indirizzi MAC. Può essere trovato quando necessario.
- L'obiettivo di ARP è abilitare ogni host su una rete che consente di creare una mappatura tra indirizzi IP e indirizzi fisici.
- L'insieme di mappature o tabelle memorizzate nell'host è denominato tabella ARP o cache ARP.
FAQ:
Cosa succede se viene effettuata una richiesta ARP per un host inesistente?
Se le diverse richieste ARP vengono effettuate per un host inesistente, aumenterà gli intervalli di tempo tra le richieste. Alla fine, ARP si arrende.
Cosa succede se un host invia una richiesta ARP per il proprio indirizzo IP?
Le altre macchine rispondono (ARP gratuito) come una normale richiesta ARP. Questo aiuta a rilevare che un indirizzo IP è già stato assegnato.
Sommario:
- Il protocollo ARP aiuta a trovare l'indirizzo MAC (Media Access Control) dato l'indirizzo IP del sistema.
- I termini ARP importanti sono: 1) ARP Cache 2) ARP Cache Timeout 3) ARP request 4) ARP response / reply
- Tre tipi di tecniche di risoluzione ARP sono: 1) Ricerca in tabella 2) Dinamica 3) Calcolo in forma chiusa.
- I protocolli ARP importanti sono: 1) Proxy ARP 2) Gratuitous ARP 3) Reverse ARP 4) Inverse ARP.
- I componenti dell'intestazione ARP sono 1) Tipo di hardware 2) Tipo di protocollo 3) Lunghezza indirizzo hardware 4) Lunghezza indirizzo protocollo 5) Indirizzo hardware mittenti 6) Indirizzo protocollo mittenti 7) Indirizzo hardware target 8) Indirizzo protocollo target.