Βασικά στοιχεία δικτύου: Τοπικό πρόγραμμα Host ARP Requests - dummies

Για τοπικούς κεντρικούς υπολογιστές (φιλοξενεί στο τμήμα δικτύου σας), ένα αίτημα πρωτοκόλλου επίλυσης διεύθυνσης (ARP) αίτησης επικοινωνίας δικτύου μεταξύ δύο υπολογιστών. Αυτό θα μπορούσε να είναι το ping, η καθιέρωση μιας περιόδου σύνδεσης TCP (Transmission Control Protocol) ή μιας περιόδου σύνδεσης UDP (User Diagram Protocol). Ανεξάρτητα από το λόγο, το καθαρό αποτέλεσμα είναι η ακόλουθη διαδικασία:

1. Ο πρώτος κεντρικός υπολογιστής επικοινωνεί με έναν άλλο κεντρικό υπολογιστή.

   Ο πρώτος κεντρικός υπολογιστής πραγματοποιεί μια λειτουργία AND στη διεύθυνση και τη μάσκα υποδικτύου, καθώς και τη διεύθυνση του δεύτερου κεντρικού υπολογιστή και τη μάσκα υποδικτύου. Αυτό καθορίζει ότι οι διευθύνσεις IP ανήκουν στο ίδιο δίκτυο, επομένως ο δεύτερος κεντρικός υπολογιστής πρέπει να βρίσκεται στο ίδιο τμήμα δικτύου.

2. Αυτό το αίτημα κατεβαίνει μέσα από τα στρώματα του OSI μέχρι να φτάσει στο επίπεδο δικτύου (ή το στρώμα Internet στο μοντέλο δικτύου IP). Σε αυτό το επίπεδο, η διεύθυνση IP στόχου πρέπει να αντιστοιχεί σε διεύθυνση MAC ή υλικού.

3. Το δέντρο απόφασης στο παρακάτω σχήμα ακολουθείται:

   

   Το πρώτο πράγμα που ελέγχεται είναι η τοπική μνήμη cache ARP.

   Το παρακάτω τμήμα εξετάζει προσεκτικά τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.

   Από προεπιλογή, τα στοιχεία δεν θα παραμείνουν στην προσωρινή μνήμη ARP ενός υπολογιστή για περισσότερο από δέκα λεπτά, αλλά βρίσκονται στην προσωρινή μνήμη ARP μιας συσκευής δικτύου της Cisco για τέσσερις ώρες. Σε έναν υπολογιστή, η προσωρινή μνήμη ARP περιέχει μόνο πρόσφατους οικοδεσπότες που είχαν συνεδρίες επικοινωνίας.

4. Αν η διεύθυνση IP με την οποία προσπαθείτε να επικοινωνήσετε δεν βρίσκεται στην προσωρινή μνήμη ARP, η διεύθυνση πρέπει να επιλυθεί.

   Το παρακάτω σχήμα δείχνει το πρώτο βήμα αυτής της διαδικασίας. Παρατηρήστε ότι η διεύθυνση υλικού προορισμού είναι η διεύθυνση εκπομπής για το Ethernet.

5. Η αίτηση δεδομένων τίθεται σε αναμονή έως ότου επιλυθεί η διεύθυνση και δημιουργηθεί ένα αίτημα ARP και αποστέλλεται στο δίκτυο.

   Όλα τα αιτήματα ARP έχουν την ίδια βασική μορφή: δύο διευθύνσεις υλικού (ή MAC) και δύο διευθύνσεις πρωτοκόλλου (ή IP) (προέλευσης και στόχου).

   Το αίτημα δεδομένων περιλαμβάνει τις πληροφορίες MAC και IP του κεντρικού υπολογιστή αποστολής καθώς και τη διεύθυνση IP του στοχευόμενου κεντρικού υπολογιστή. Ο κωδικός πρόσβασης για αυτόν τον τύπο πακέτου είναι 0x0001, υποδηλώνοντας ότι αυτό είναι ένα αίτημα.

   

6. Το πακέτο αποστέλλεται στην τοπική διεύθυνση εκπομπής υλικού, έτσι ώστε κάθε υπολογιστής του τοπικού τμήματος δικτύου να βλέπει αυτό το πλαίσιο και να το επεξεργάζεται.

   Κατά την επεξεργασία του πλαισίου και την ανάγνωση των πληροφοριών πακέτου, οι περισσότεροι υπολογιστές απορρίπτουν τα δεδομένα επειδή η διεύθυνσή τους IP δεν ταιριάζει με αυτή που αναζητείται.

7. Εάν τυχαία, ένας κεντρικός υπολογιστής έχει αυτή τη διεύθυνση, καταγράφει την προέλευση MAC και τη διεύθυνση IP στη δική του μνήμη ARP, γνωρίζοντας ότι αν κάποιος θέλει να μιλήσει σε αυτήν, θα χρειαστεί πιθανότατα να στείλει δεδομένα σύντομα, έτσι ώστε δημιουργεί το δικό του πακέτο ARP σε απάντηση.

   Το πακέτο ARP απάντησης έχει ένα opcode 0x0002, υποδηλώνοντας ότι πρόκειται για απάντηση. Η δομή της απάντησης ARP, μοιάζει με την αίτηση ARP, εκτός από το ότι συμπληρώνονται και συμπληρώνονται και τα τέσσερα πεδία διευθύνσεων. Λογικά, χρησιμοποιεί τη διεύθυνση του ως διεύθυνση αποστολέα και τον αποστολέα του αιτήματος ARP ως στόχο. Η παρακάτω εικόνα σας δίνει μια ιδέα για το πώς αυτό μοιάζει.

   

8. Με την αποστολή της απάντησης, ο αρχικός κεντρικός υπολογιστής βλέπει ένα πλαίσιο στο τμήμα τοπικού δικτύου που απευθύνεται απευθείας στη διεύθυνση MAC του. ανοίγει το πλαίσιο και επεξεργάζεται το πακέτο ARP.

   Ο αρχικός ξενιστής ξέρει τότε το MAC στόχου που χρειάζεται για να στείλει τα δεδομένα του.

9. Ο αρχικός κεντρικός υπολογιστής προσθέτει τις πληροφορίες ARP στην προσωρινή μνήμη ARP του και στη συνέχεια απελευθερώνει τα δεδομένα που είχε θέσει σε αναμονή, αποστέλλοντάς τα στη διεύθυνση MAC προορισμού μέσω του τοπικού τμήματος δικτύου.