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二 . 地址解析协议与反向地址解析协议 1. 地址解析技术

R1. R2. A. B. C. E. D. F. 二 . 地址解析协议与反向地址解析协议 1. 地址解析技术. 将一台计算机的 IP 地址翻译成等价的硬件地址的过程。. 地址解析. 一台计算机只能解析连在同一网络上的计算机地址. A. A. B. B. C. C. E. E. F. F. 二 . 地址解析协议与反向地址解析协议 2. 地址解析协议 (ARP). ARP 报文传递. ARP request. ARP reply. 硬件地址类型. 协议地址类型. 硬件地址长度. 协议地址长度. 操 作（请求 / 应答）.

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二 . 地址解析协议与反向地址解析协议 1. 地址解析技术

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  1. R1 R2 A B C E D F 二.地址解析协议与反向地址解析协议1.地址解析技术 将一台计算机的IP地址翻译成等价的硬件地址的过程。 • 地址解析 一台计算机只能解析连在同一网络上的计算机地址

  2. A A B B C C E E F F 二.地址解析协议与反向地址解析协议2.地址解析协议(ARP) • ARP报文传递 ARP request ARP reply

  3. 硬件地址类型 协议地址类型 硬件地址长度 协议地址长度 操 作（请求/应答） 发送方硬件地址(第0~第3字节) 发方硬件地址(第4~第5字节) 发方协议地址(第0~第1字节) 发方协议地址(第2~第3字节) 目的硬件地址(第0~第1字节) 目的硬件地址(第2~第5字节) 目的协议地址(第0~第3字节) 二.地址解析协议与反向地址解析协议2.地址解析协议(ARP) • ARP报文格式 • 为硬件地址引入一个地址长度字段 • 为IP地址引入一个地址长度字段

  4. ARP消息 帧头 帧数据区 CRC 二.地址解析协议与反向地址解析协议2.地址解析协议(ARP) • ARP的封装与标识

  5. ARP的优化策略 在回答ARP请求后才将请求消息中的发方地址联编信息加入自己的高速缓存 二.地址解析协议与反向地址解析协议2.地址解析协议(ARP) • ARP的高速缓存 • ARP消息的处理 • 从消息中取出发送方的地址联编信息 • 检查消息中的“操作”域确定收到的是请求/应答 ARP有一个高速缓存，用来存放最近获得的IP地址与硬件地址联编信息。

  6. R 140.252.1.4 ARP 应答 ARP 请求 192.48.96.9 D 140.252.1.183 192.48.96.9 R’s ethernet 140.252.1.29 192.48.96.9 C 140.252.13.33 ARP 应答 140.252.13.35 192.48.96.9 C’s ethernet • 例3： Host给server发一个报文 Internet SLIP ARP 请求 Host

  7. 二.地址解析协议与反向地址解析协议3.反向地址解析协议(RARP)二.地址解析协议与反向地址解析协议3.反向地址解析协议(RARP) • 一个没有硬盘的机器如何确定它自己的IP地址？ • 需要知道自己地址的机器向服务器发送一个包含自己硬件地址的请求，并等待服务器发出响应； • 服务器通过访问存放IP地址数据库的磁盘，找到相应的IP地址回送给请求方。 请求方是否知道服务器的物理地址？

  8. A A B B C C D D 二.地址解析协议与反向地址解析协议3.反向地址解析协议(RARP) • 反向地址解析协议(RARP) RARP request RARP reply

  9. 二.地址解析协议与反向地址解析协议3.反向地址解析协议(RARP)二.地址解析协议与反向地址解析协议3.反向地址解析协议(RARP) • 超时RARP事务 • RARP主服务器和备份服务器 • RARP的缺陷 RARP软件必须自己承担超时或重发请求的响应 • 采取无限重试 • 采取有限重试 采用延迟响应技术 • 必须直接访问网络硬件 • 要增加额外开销 • 不适宜动态分配硬件地址的网络

  10. 三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP) 1.自举协议BOOTP(BOOTstrap Protocol)

  11. 三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP) 1.自举协议BOOTP(BOOTstrap Protocol) • BOOTP使用IP和UDP ； • 采用了C/S模式 ； • 一次请求能获得更多的信息； • 用IP来确定IP地址 “一个应用程序在发现本地网络或机器的IP地址前，可使用IP有限广播地址强迫IP在本地网络广播数据报。” (1)广播BOOTP请求 (2)广播BOOTP响应 BOOTP服务器B A B能用分配给A的IP地址直接发回响应吗？ B只能用广播手段或手动在ARP高速缓存中配置一个条目。

  12. 三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP) 1.自举协议BOOTP(BOOTstrap Protocol) • BOOTP的自举过程 (3)请求内存映像 (1)广播BOOTP请求 (2)广播BOOTP响应 OS映像 OS映像 OS映像 OS映像 OS映像 OS映像 A 文件服务器 BOOTP服务器 • BOOTP服务器为客户机提供获取内存映像所需的信息 • 客户机使用第二个协议（如TFTP）来获取内存映像

  13. 三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP) 1.自举协议BOOTP(BOOTstrap Protocol) • BOOTP的缺陷 不能适合快速方便地在不同地点之间移动计算机，因为它只能提供从主机标识符到主机参数的静态映射； 管理人员必须手工输入每个主机的一组参数，然后将信息存储在BOOTP服务器的配置文件中； 管理人员必须为每个主机分配一个IP地址，并且必须配置服务器，以便它能理解从主机的到IP地址的映射； 当计算机的实际数目超过了可获得的IP主机地址时，静态分配将不能很好地工作。

  14. 三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP) 2. 动态主机配置协议（DHCP） • DHCP的地址分配方法 • DHCP使计算机用一个消息获取它所需的所有配置信息。例如一个DHCP报文除了能获取IP地址外，还能获取子网掩码； • DHCP允许计算机快速、动态地获取IP地址。任何时候，只要有新计算机连到网络上，新计算机就与服务器联系，并申请一个地址。服务器从管理员指定的地址中选择一个地址，并将它分配给该计算机。 • 手工配置 • 自动配置 • 完全自动配置

  15. 三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP) 2. 动态主机配置协议（DHCP） • DHCP的动态IP地址分配 一个计算机上网后，它使用DHCP获取一个IP地址，然后配置其TCP/IP软件使用此地址。 “由于允许一个主机不需人工干预就可获得通信所需的所有参数，DHCP允许自动配置。当然，自动配置要受到管理员的限制” 动态地址分配是临时的：DHCP服务器将一个地址在有限时间内分配给一个客户机。服务器在地址分配时指定了租用期。

  16. DHCPOFFER 主机启动 initial /DHCPDISCOVER • DHCP的地址获取状态 DHCPNAK select 租用到期/ DHCPNAK 租用到87.5% /DHCPREQUEST rebind renew 选择供给 DHCPREQUEST request DHCPACK DHCPACK 租用到50% /DHCPREQUEST bound DHCPACK 取消租用/DHCPRELEASE

  17. OP HTYPE HLEN HOPS TRANSACTION ID SECONDS FLAGS CLIENT IP ADDRESS YOUR IP ADDRESS SERVER IP ADDRESS FOUTER IP ADDRESS CLIENT HARD ADDRESS(16B) SERVER NAME(64B) BOOT FILE NAME(128B) OPTIONS(nB) 三. 自举协议与自动配置2. 动态主机配置协议（DHCP） • DHCP的报文格式

  18. 代码（53） 长度（1） 类型（1-7） 1 2 3 4 5 6 7 DHCPDISCOVER DHCPOFFER DHCPREQUEST DHCPDECLINE DHCPACK DHCPNAK DHCPRELEASE 三. 自举协议与自动配置2. 动态主机配置协议（DHCP） • DHCP的选项

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