1、IP层常见协议,ARP：地址解析协议 RARP：反向地址转换协议 DHCP：动态主机配置协议 ICMP：因特网控制消息协议,09:06,ARP：地址解析协议 RARP：反向地址转换协议,09:06,IP地址与MAC地址不同，MAC地址是网卡的物理地址，从层次的角度看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。 不管网络层使用的是什么协议，在实际物理网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。,地址解析协议 ARP,09:06,IP地址是一个逻辑地址，不能被物理网络所识别 ARP给出了将主机的网络地址动态映射为MAC地址的方法 RAR
2、P给出了一种允许工作站动态获得其协议地址的方法,地址解析协议 ARP,09:06,地址解析协议ARP为网络层（IP）地址和数据链路层使用的任何类型的地址提供动态映射。 每一个主机中都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，存有所在局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。,地址解析协议 ARP,09:06,RFC 826 动态地将IP地址解析为MAC地址,地址解析协议 ARP,09:06,不同物理网络的ARP实现可能是不同的。本例中ARP适用于广播型以太局域网。 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP数据报时，就先在其 ARP高速缓存中查看有无主机 B的
3、 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。 如果没有，则广播发送一个ARP请求数据分组。,09:06,A,Y,X,B,Z,主机 B 向 A 发送 ARP 响应分组,主机 A 广播发送 ARP 请求分组,ARP 请求,ARP 请求,ARP 请求,192.168.1.5,192.168.1.6,00-00-C0-15-AD-18,08-00-2B-00-EE-0A,我是 192.168.1.5，网卡地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 192.168.1.6的网卡地址。,我是 192.168.1.
4、6 网卡地址是 08-00-2B-00-EE-0A,A,Y,X,B,Z,192.168.1.5,192.168.1.6,00-00-C0-15-AD-18,网卡地址？,09:06,RARP,RFC 903允许无盘工作站动态获得其协议地址,09:06,RARP,广播RARP请求,MAC=00E0.FC01.1111 无IP地址,无盘工作站,HostB,RARP Server,单播RARP响应,MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111 IP=1.1.1.1,HostB,MAC=00E0.FC01.1111, IP=?,RARP Server
5、,无盘工作站,09:06,应当注意的问题,ARP 是解决同一个网络上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。,09:06,应当注意的问题,主机的用户对这种地址解析过程是透明的。 主机通过TCP/IP内核自动实现从IP地址到硬件地址的解析。 只要主机或路由器与本网络上的另一个已知 IP 地址的主机或路由器进行通信，ARP 协议就会自动地将该 IP 地址解析为链路层所需要的硬件地址。
6、,09:06,练习,练习地址解析协议命令arp 执行命令 arp -a 观察主机的arp缓存数据,09:06,DHCP：动态主机配置协议,09:06,DHCP是什么,DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是一个简化主机IP地址分配管理的TCP/IP标准协议。 使用DHCP，不需要手工配置IP地址和相关参数，而是由DHCP服务器来提供IP地址和自动完成相关设置操作。从DHCP服务器获得IP地址的这种方式，也称为动态IP。 DHCP服务，采用的是client/server的结构。DHCP client提出租用IP地址的请求，DHCP s
7、erver出租IP地址给client.,09:06,为什么使用DHCP？,在TCP/IP网络中的每一台计算机都有唯一的IP地址和相关选项（子网掩码，网关，DNS服务器地址，WINS服务器地址等） DHCP通过自动配置 TCP/IP以减少管理工作的复杂程度和工作量,09:06,DHCP的优缺点,优点 避免手工输入错误 减少IP地址冲突错误 降低管理工作的工作量 缓解IP地址不足的问题 缺点 DHCP服务器配置不当或出现故障会影响整个网络的正常运作 需要有计算机来作为DHCP服务器，出于容错考虑，一般至少要有两台 动态IP的获取过程，需要消耗一定的带宽,09:06,DHCP如何分配IP地址,DHC
8、P服务器,DHCP 数据库,IP地址1: 租给DHCP客户机1 IP地址2: 租给DHCP客户机2 IP地址3: 可以被租用,DHCP客户机2: 从DHCP服务器 获得IP配置信息,非DHCP客户机: 静态IP配置信息,DHCP客户机1: 从DHCP服务器 获得IP配置信息,租约续订,租约生成,09:06,DHCP协议交互过程,09:06,DHCP租约的生成过程,DHCP 客户机,DHCP 服务器1,DHCP 服务器2,09:06,DHCP租约的生成过程,DHCP 客户机在本地子网上广播 DHCP Discover消息。 DHCP 服务器回复一个DHCP Offer 消息给DHCP客户机，消息
9、中包含可提供出租的一个IP地址。 DHCP客户机一旦收到 DHCP Offer消息，回复一个DHCP Request 消息给DHCP服务器，以确认选择DHCP所提供的IP地址。 DHCP服务器发送 DHCP Acknowledge消息,表示租约已批准。 同时，其他的 DHCP 选项信息也包含在此消息中 DHCP客户机一旦接收到DHCP Acknowledge消息，就使用消息中的信息来配置其 TCP/IP 属性并加入网络,客户计算机启动后，会尝试加入网络时，执行初始化过程，过程如下：,09:06,DHCP租约的续订过程,当一台DHCP客户端租到一个IP地址后，该IP地址会有一个使用期，即租期。经
10、过 50% 的客户机租约时间后，客户机会尝试通过 DHCP 服务器来续订其租约，如下所示： 客户机直接向它所租用的服务器发送 DHCP Request消息， 以续订和扩展当前的地址租约。 如果可访问到服务器，则它通常向客户机发送 DHCP 确认消息 (DHCP Acknowledge)，该客户机续订当前租约。 如果客户机不能与其最初的 DHCP 服务器通信。经过 87.5% 的客户机租约时间后,会尝试通过任何可用的 DHCP 服务器来续订其当前租约。,09:06,DHCP租约的续订过程,如果服务器用 DHCP 提供消息 (DHCP OFFER) 进行响应以更新当前客户机租约，则客户机可根据提供服务器来续订其租约并继续运行。 如果租约过期并且未联系到服务器，则客户机必须立即中止使用其租用的 IP 地址。 客户机然后按照其初始启动操作期间使用的相同过程来获得新的 IP 地址租约。,09:06,ICMP：因特网控制消息协议,09:06,因特网控制消息协议（简称ICMP）来检测网络，包括路由、拥塞、服务质量等问题。,ICMP报文,ICMP协议,09:06,ICMP报文的格式,09:06,类型字段的值与ICMP报文的类型的关系,ICMP报文的类型,09:06,
