Netzwerk Basics: Lokale Host ARP Requests - Dummys

Für lokale Hosts (Hosts in Ihrem Netzwerksegment) beginnt eine ARP-Anforderung (Address Resolution Protocol) mit einem bestimmten Typ. der Netzwerkkommunikationsanforderung zwischen zwei Computern. Dies kann Ping, die Einrichtung einer TCP-Sitzung (Transmission Control Protocol) oder eine UDP-Sitzung (User Diagram Protocol) sein. Unabhängig vom Grund ist das Nettoergebnis der folgende Prozess:

1. Der erste Host kontaktiert einen anderen Host.

   Der erste Host führt eine UND-Operation an seiner Adresse und Subnetzmaske sowie an der Adresse des zweiten Hosts und seiner Subnetzmaske durch. Dadurch wird festgelegt, dass die IP-Adressen zu demselben Netzwerk gehören. Daher sollte sich der zweite Host im selben Netzwerksegment befinden.

2. Diese Anforderung geht durch die OSI-Schichten, bis sie auf die Netzwerkschicht (oder die Internetschicht im IP-Netzwerkmodell) trifft. Auf dieser Ebene muss die Ziel-IP-Adresse an eine MAC- oder Hardware-Adresse angepasst werden.

3. Der Entscheidungsbaum in der folgenden Abbildung wird beachtet:

   

   Das erste, was überprüft wird, ist der lokale ARP-Cache.

   Im folgenden Abschnitt wird näher darauf eingegangen, was während dieses Prozesses geschieht.

   Standardmäßig bleiben Elemente nicht länger als zehn Minuten im ARP-Cache eines Computers, sondern befinden sich vier Stunden lang im ARP-Cache eines Cisco-Netzwerkgeräts. Auf einem Computer enthält der ARP-Cache nur aktuelle Hosts, die Kommunikationssitzungen hatten.

4. Wenn die IP-Adresse, mit der Sie kommunizieren möchten, nicht im ARP-Cache enthalten ist, muss die Adresse aufgelöst werden.

   Die folgende Abbildung zeigt den ersten Schritt in diesem Prozess. Beachten Sie, dass die Zielhardwareadresse die Broadcastadresse für Ethernet ist.

5. Die Datenanforderung wird gehalten, bis die Adresse aufgelöst und eine ARP-Anforderung generiert und an das Netzwerk gesendet wurde.

   Alle ARP-Anfragen haben das gleiche Basisformat: zwei Hardware- (oder MAC-) Adressen und zwei Protokoll- (oder IP-) Adressen (Quelle und Ziel).

   Die Datenanforderung enthält die MAC- und IP-Informationen des sendenden Hosts sowie die IP-Adresse des Zielhosts. Der Opcode für diesen Pakettyp ist 0x0001, was bedeutet, dass dies eine Anforderung ist.

   

6. Das Paket wird an die lokale Hardware-Broadcast-Adresse gesendet, sodass jeder Computer im lokalen Netzwerksegment diesen Frame erkennt und verarbeitet.

   Nach der Verarbeitung des Rahmens und dem Lesen der Paketinformationen verwerfen die meisten Computer die Daten, da ihre IP-Adresse nicht mit der gesuchten übereinstimmt.

7. Wenn ein Host diese Adresse zufällig hat, zeichnet er die Quell-MAC- und IP-Adresse in seinem eigenen ARP-Cache auf. Wenn jemand mit ihm sprechen möchte, muss er wahrscheinlich Daten in Kürze senden. baut ein eigenes ARP-Paket als Antwort darauf auf.

   Das Antwort-ARP-Paket hat einen Opcode von 0x0002, was bedeutet, dass es sich um eine Antwort handelt. Die Struktur der ARP-Antwort sieht genauso aus wie die ARP-Anforderung, außer dass alle vier Adressfelder ausgefüllt und abgeschlossen sind. Logischerweise verwendet es seine Adresse als Absenderadresse und den Absender der ARP-Anfrage als Ziel. Die folgende Abbildung gibt Ihnen eine Vorstellung davon, wie das aussieht.

   

8. Bei der gesendeten Antwort sieht der ursprüngliche Host einen Frame im lokalen Netzwerksegment, der direkt an seine MAC-Adresse adressiert ist. Es öffnet diesen Rahmen und verarbeitet das ARP-Paket.

   Der ursprüngliche Host kennt dann den Ziel-MAC, an den er seine Daten senden muss.

9. Der ursprüngliche Host fügt die ARP-Informationen zu seinem ARP-Cache hinzu und gibt dann die Daten frei, die er in die Warteschleife gestellt hatte, und sendet sie über das lokale Netzwerksegment an die Ziel-MAC-Adresse.