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1、2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议第5章RARP：逆地址解析协议v课时安排:2课时v教学课型:理论课v教学目的:通过本章学习,使学生掌握RARP的作用、RARP的请求/应答格式，RARP的命令使用。v教学重点： RARP的请求/应答格式v教学难点： RARP的命令使用v教学方法及手段：应用多媒体技术，详细演示RARP的请求/应答格式，RARP的命令使用方法2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议内容提要v5.1 引言v5.2 RARP的分组格式 v5.3 RARP举例 v5.4 RARP服务器的设计 v5.5 小结 补充：无盘工作站v“盘”指的是硬盘。v简单地说，无盘工作站其
2、实就是把硬盘和主机分离，无盘工作站只执行操作不执行存储。v无盘工作站的机箱中没有硬盘，其它硬件都有（如主板、内存等），而且无盘工作站的网卡必须带有可引导芯片（一般网卡没有，可引导芯片可以买到）。在无盘工作站启动时网卡上的可引导芯片从系统服务器中取回所需数据供用户使用。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v5.1 引言v1、无盘系统的R A R P实现过程：v（1）从接口卡上读取唯一的硬件地址（MAC地址）v（2）发送一份R A R P请求，请求某个主机响应该无盘系统的I P地址（在R A R P应答中）v（3）IP地址应答。如下图所示。2
3、024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议vMAC地址RARP请求RARP应答vIP地址2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.2RARP的分组格式v2、RARP说明：v（1）帧类型代码为0 x 8 0 3 5，RARP请求op为3，应答op为4。v(2) 广播发送, 单播应答。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.3RARP举例v在互联网中，我们可以强制s u n主机从网络上引导，而不是
4、从本地磁盘引导。v如果在主机b s d i上运行R A R P服务程序和t c p d u m p命令，就可以得到如图5 - 1那样的输出。用-e参数使得t c p d u m p命令打印出硬件地址：2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议一个RARP请求广播包v#snoopvrarpUsingdevice/dev/le(promiscuousmode)ETHER:-EtherHeader-ETHER:Packet1arrivedat16:29:55.70ETHER:Packetsize=64bytesETHER:Destination=ff
5、:ff:ff:ff:ff:ff,(broadcast)ETHER:Source=8:0:20:75:8b:59,SunETHER:Ethertype=8035(RARP)ARP:-ARP/RARPFrame-ARP:Hardwaretype=1ARP:Protocoltype=0800(IP)ARP:Lengthofhardwareaddress=6bytesARP:Lengthofprotocoladdress=4bytesARP:Opcode3(REVARPRequest)ARP:Sendershardwareaddress=8:0:20:75:8b:59ARP:Sendersprotoc
6、oladdress=255.255.255.255,BROADCASTARP:Targethardwareaddress=8:0:20:75:8b:59ARP:Targetprotocoladdress=?ARP:在这个例子里，无盘客户端由发送者的MAC地址8:0:20:75:8b:59来标识，并由RARP的广播请求包中的请求它的IP地址信息开始它的启动过程。服务器bear和客户端在同一子网，它被配置来监听和响应客户端的RARP请求。一个RARP应答包v#snoopvrarpETHER:-EtherHeader-ETHER:Packet2arrivedat16:29:58.78ETHER:Pa
7、cketsize=42bytesETHER:Destination=8:0:20:75:8b:59,SunETHER:Source=8:0:20:75:6e:6f,SunETHER:Ethertype=8035(RARP)ARP:-ARP/RARPFrame-ARP:Hardwaretype=1ARP:Protocoltype=0800(IP)ARP:Lengthofhardwareaddress=6bytesARP:Lengthofprotocoladdress=4bytesARP:Opcode4(REVARPReply)ARP:Sendershardwareaddress=8:0:20:7
8、5:6e:6fARP:Sendersprotocoladdress=128.50.1.2,bearARP:Targethardwareaddress=8:0:20:75:8b:59ARP:Targetprotocoladdress=128.50.1.5,skunkARP:RARP应答服务器bear返回一个RARP应答包给给无盘客户端的（8:0:20:75:8b:59）客户的IP地址128.50.1.5。客户端继续它的无盘启动过程。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v(1)R A R P请求是广播方式（第1行），而第2行的R A R P应答是单播方式。v(2)第2行的输出中atsun
9、表示R A R P应答包含主机sun的I P地址（1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 3）。v(3)在第3行中，一旦sun收到I P地址，它就发送一个T F T P读请求（ R R Q）给文件8 C F C 0 D 2 1 . S U N 4 C,其中的8个十六进制数字8 C F C 0 D 2 1表求主机sun的I P地址1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 3.这个I P地址在R A R P应答中返回。文件名的后缀S U N 4 C表示被引导系统的类型。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v从这个例子可以看出，当无盘系统从R A R P应答中收到它的I P地
10、址后，它将发送T F T P请求来读取引导映象。v当网络上没有R A R P服务器时，其结果如图5 - 2所示。每个分组的目的地址都是以太网广播地址。在who- 后面的以太网地址是目的硬件地址，跟在t e l l后面的以太网地址是发送端的硬件地址。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v注意:重发的频度。第一次重发是在6 . 5 5秒以后，然后增加到4 2 . 8 0秒，然后又减到5 . 3 4秒和6 . 5 5秒，然后又回到4 2 . 7 9秒。这种不确定的情况一直继续下去。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v结论:时间间隔存
11、在一种双倍的关系：从5 . 3 4到6 . 5 5是1 . 2 1秒，从6 . 5 5到8 . 9 7是2 . 4 2秒，从8 . 9 7到1 3 . 8 0是4 . 8 3秒，一直这样继续下去。当时间间隔达到某个阈值时（大于4 2 . 8 0秒），它又重新置为5 . 3 4秒。超时间隔采用这样的递增方法比每次都采用相同值的方法要好。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.4RARP服务器的设计v虽然R A R P在概念上很简单，但是一个R A R P服务器的设计与系统相关而且比较复杂。(相反，提供一个A R P服务器很简单，通常是T C P / I P在内核中实现的一部分。由于内核
12、知道I P地址和硬件地址，因此当它收到一个询问I P地址的A R P请求时，只需用相应的硬件地址来提供应答就可以了。)2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.4.1 作为用户进程的RARP服务器vR A R P服务器的复杂性有两个方面:v(1) R A R P服务器的功能就由用户进程来提供:服务器一般要为多个主机提供硬件地址到I P地址的映射。该映射包含在一个磁盘文件中。由于内核一般不读取和分析磁盘文件，因此R A R P服务器的功能就由用户进程来提供，而不是作为内核的T C P / I P实现的一部分。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.4.1 作为用户进程的RARP
13、服务器v(2) R A R P服务器通过系统捆绑来实现vR A R P请求是作为一个特殊类型（0x8036）的以太网数据帧来传送的,这说明R A R P服务器必须能够发送和接收这种类型的以太网数据帧。由于发送和接收这些数据帧与系统有关，因此R A R P服务器的实现是与系统捆绑在一起的。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.4.2每个网络有多个RARP服务器v(1)路由器不转发导致需要多个RARP服务器:vR A R P服务器实现的一个复杂因素是R A R P请求是在硬件层上进行广播的，它们不经过路由器进行转发。为了让无盘系统在R A R P服务器关机的状态下也能引导，通常在一个网
14、络上提供多个R A R P服务器。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v(2)服务器增加可能会导致网络冲突。v当服务器的数目增加时（网络流量也随之增加，因为每个服务器对每个R A R P请求都要发送R A R P应答。发送R A R P请求的无盘系统一般采用最先收到的R A R P应答v另外，还有一种可能发生的情况是每个R A R P服务器同时应答，这样会增加以太网发生冲突的概率。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议5.5小结vR A R P协议是许多无盘系统在引导时用来获取I P地址的。R A R P分组格式基本上与A R P分组一致。v一个R A R P请求在网络上进行
15、广播，它在分组中标明发送端的硬件地址，以请求相应I P地址的响应。应答通常是单播传送的。vR A R P带来的问题包括使用链路层广播，这样就阻止大多数路由器转发R A R P请求，只返回很少信息：系统的I P地址。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议v虽然R A R P在概念上很简单，但是R A R P服务器的实现却与系统相关。因此，并不是所有的T C P / I P实现都提供R A R P服务器。2024/8/1第5章RARP：逆地址解析协议习题v(请完成5.1及5.2两题)v5.1 RARP需要不同的帧类型字段吗？ A R P和R A R P都使用相同的值0 x 0 8 0 6吗？v5.2 在一个有多个R A R P服务器的网络上，如何防止它们的响应发生冲突？
