ARP (Address Resolution Protocol) 和 RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
ARP 是一种 TCP/IP 协议,用于将 IP 地址解析为物理地址(MAC 地址)。当一台主机需要发送信息给另一台主机时,它会通过广播 ARP 请求来寻找目标主机的 MAC 地址。网络上的所有主机都会收到这个广播,但是只有目标 IP 地址匹配的主机才会回应它的 MAC 地址。发送方会将这条 IP-MAC 映射记录在本地的 ARP 缓存中,以便后续快速查找,提高效率。
ARP 工作流程示例:
主机 A 的 IP 地址为 192.168.1.1,MAC 地址为 0A-11-22-33-44-01。
主机 B 的 IP 地址为 192.168.1.2,MAC 地址为 0A-11-22-33-44-02。
当主机 A 需要与主机 B 通信时:
(1) 主机 A 查找本地 ARP 缓存中是否有主机 B 的 MAC 地址记录。
(2) 如果没有找到,主机 A 将广播一个包含目标 IP 地址 192.168.1.2 的 ARP 请求。
(3) 主机 B 收到请求后确认 IP 地址匹配,回应其 MAC 地址给主机 A。
(4) 主机 A 更新其 ARP 缓存,并开始与主机 B 通信。
RARP 则用于将 MAC 地址转换为 IP 地址。这种协议通常用于无盘工作站或其他没有预先配置 IP 地址的情况。主机通过广播请求 RARP 服务器来获得其 IP 地址。
RARP 工作流程:
(1) 主机广播一个包含其 MAC 地址的 RARP 请求。
(2) RARP 服务器收到请求后,查找其数据库中对应的 IP 地址。
(3) 如果找到了相应的 IP 地址,RARP 服务器则回应该 IP 地址给请求主机。
(4) 如果找不到,RARP 服务器将忽略该请求。
路由选择协议
路由选择协议用于决定数据包在网络中传输的最佳路径。两种常见的路由选择协议包括 RIP 和 OSPF。
RIP (Routing Information Protocol) 基于贝尔曼-福特算法,使用跳数作为度量标准来确定最佳路径。最大跳数限制为 15 跳,超过此限制的数据包将被视为不可达。
OSPF (Open Shortest Path First) 使用迪杰斯特拉算法计算最佳路径。这是一种链路状态路由协议,基于带宽和其他因素来衡量路径的成本。
这些协议确保了网络流量能够高效且可靠地传输。