【正文】 非在命令行的末尾附上關(guān)鍵字 temp。主機(jī)接收到任何ARP 請求都要完成這個(gè)操作（ ARP 請求是在網(wǎng)上廣播的，因此每次發(fā)送ARP 請求時(shí)網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都要這樣做）。它是指主機(jī)發(fā)送 A R P 查找自己的 I P 地址。對于以太網(wǎng)上 IP 地址的 ARP請求或應(yīng)答來說，它們的值分別為 6和 4。 形容詞 hardware（硬件）和 protocol（協(xié)議）用來描述 ARP 分組中的各個(gè)字段。 bsdi % arp a sun () at 8:0:20:3:f6:42 svr4 () at 0:0:c0:c2:9b:26 48 bit 的以太網(wǎng)地址用 6 個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)來表示，中間以冒號隔開。 點(diǎn)對點(diǎn)鏈路不使用 ARP。 (8) 收到 A R P 應(yīng)答后，使 A R P 進(jìn)行請求 — 應(yīng)答交換的 I P 數(shù)據(jù)報(bào)現(xiàn)在就可以傳送了。從邏輯 Inter地址到對應(yīng)的物理硬件地址需要進(jìn)行IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 3章 ARP 地址解析協(xié)議 23 翻譯。 圖 31 ARP 協(xié)議 IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 3章 ARP 地址解析協(xié)議 華為技術(shù)有限公司 版權(quán)所有 , 未經(jīng)許可不得擴(kuò)散 22 ARP舉例 圖 32 ARP舉例 圖 32 當(dāng)用戶輸入命令“ ftp主機(jī)名”時(shí) ARP 的操作 圖 32 所示，顯示了 ARP 的解析過程。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)如以太網(wǎng)可以同時(shí)被不同的網(wǎng)絡(luò)層使用。格式和圖類似，但一開始除了原來的任選代碼字段 (填入 0， 2 和 4)、長度字段和指針字段這三個(gè)字節(jié)外，再加上一個(gè)字節(jié)的溢出和標(biāo)志兩個(gè)字段。當(dāng)路由器收到此數(shù)據(jù)報(bào)后，若指針已超過表的范圍，則轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)報(bào)，不寫任何數(shù)據(jù)。 ? 任選編號為 9：嚴(yán)格的源站選路 (strict source routing)，其長度也是可變的。 在這之后，就是若干個(gè) 4 字節(jié)長的 IP 地址，讓各個(gè)路由器填入。在商業(yè)上尚無此應(yīng)用。 屬于任選類別 0 的有下列一些任選編號： 任選編號為 0：指出這是任選項(xiàng)目中的最 后一個(gè)。還有些任選項(xiàng)目需要多個(gè)字節(jié)，但其第一個(gè)字節(jié)的格式仍為圖 7 所示的那樣。 (14) 首部檢驗(yàn)和 IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 2章 IP 數(shù)據(jù)報(bào)文 17 此字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部，不包括數(shù)據(jù)部分。 (11) 段偏移 段偏移字段的意義和 OSI 的 IPDU 中規(guī)定的相似，只是表示的單位不同。 (10) 標(biāo)志 標(biāo)志字段占 3bit。第 7 個(gè)比特是 C比特，是新增加的，表示要求選擇價(jià)格更低廉的路由。這樣，數(shù)據(jù)部分永遠(yuǎn)在 4字節(jié)的整數(shù)倍時(shí)開始，這樣在實(shí)現(xiàn)起來會(huì)比較方便。 IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 2章 IP 數(shù)據(jù)報(bào)文 15 圖 21 IP 首部封裝示意圖 一個(gè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。如果發(fā)生某種錯(cuò)誤時(shí)，如某個(gè)路由器暫時(shí)用完了緩沖區(qū)， IP 有一個(gè)簡單的錯(cuò)誤處理算法：丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)，然后發(fā)送 ICMP 消息報(bào)給信源端。 RFC的篇幅從 1頁到 200 頁不等。 (3) Inter 工程專門小組（ IETF， Inter Engineering Task Force ）是一個(gè)面向近期標(biāo)準(zhǔn)的組織，它分為 9個(gè)領(lǐng)域（應(yīng)用、尋徑和尋址、安全等等）。我們可以在后面看見許多這樣的給臨時(shí)端口分配端口號的例子。它們二者都允許通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)登錄到其他主機(jī)上。那么這些端口號是如何選擇的呢？ 服務(wù)器一般都是通過知名端口號來識別的。這個(gè)過程稱作分用（ Demultiplexing），圖 18 顯示了該過程是如何發(fā)生的。 類似地，許多應(yīng)用程序都可以使用 TCP 或 UDP 來傳送數(shù)據(jù)。在后面的章節(jié)中我們將詳細(xì)討論這些幀頭的具體含義。 若一個(gè)單位不進(jìn)行子網(wǎng)的劃分，則其子網(wǎng)掩碼即為默認(rèn)值，此時(shí)子網(wǎng)掩碼中“ 1”的長度就是網(wǎng)絡(luò)號碼的長度。 TCP/IP體系規(guī)定用一個(gè) 32bit的子網(wǎng)掩碼來表示子網(wǎng)號字段的長度。從外部看，這個(gè)單位只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號碼。因?yàn)槠渌麊挝坏闹鳈C(jī)無法使用這些號碼。例如， IP 地址中的 A至 C 類地址，可供分配的網(wǎng)絡(luò)號碼超過 211 萬個(gè)，而這些網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)號碼的總數(shù)則超過 億個(gè)，初看起來，似乎 IP 地址足夠全世界來使用，（在 70 年代初期設(shè)計(jì) IP 地址是就是這樣認(rèn)為的）。這樣的網(wǎng)絡(luò)號碼用作本地軟件回送測試（ Loopback test）之用。例如，有下面這樣的 IP 地址： 10000000 00001011 00000011 00011111 這是一個(gè) B 類 IP 地址，可記為 ，這顯然更方便得多。 E類地址保留在今后使用。所謂 IP 地址就是給每一個(gè)連接在 Inter上的主機(jī)分配一個(gè)唯一的 32bit地址。 IP 層用它來與其他主機(jī)或路由器交換錯(cuò)誤報(bào)文和其他重要信息。 TCP/IP的分層 在 TCP/IP 協(xié)議族中，有很多種協(xié)議。在不同的場合下使用不同的術(shù)語。為了提供這種可靠的服務(wù)， TCP 采用了超時(shí)重傳、發(fā)送和接收端 到端的確認(rèn)分組等機(jī)制。盡管這里是兩臺主機(jī)通過路由器進(jìn)行通信，實(shí)際上以太網(wǎng)中的任何主機(jī)都可以與令牌環(huán)網(wǎng)中的任何主機(jī)進(jìn)行通信。為什么要把它們劃分成兩個(gè)不同的層次呢？為了理解這一點(diǎn)，我們必須把視野從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到一組網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層關(guān)心的是應(yīng)用程序的細(xì)節(jié)，而不是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸活動(dòng)。大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都被設(shè)計(jì)成客戶 — 服務(wù)器模式。由于運(yùn)輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應(yīng)用層可以忽略所有這些細(xì)節(jié)。 圖 11 TCP/IP協(xié)議族的四個(gè)層次 每一層負(fù)責(zé)不同的功能： (1) 鏈路層，有時(shí)也稱作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口層，通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和計(jì)算機(jī)中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。 IP 協(xié)議以其簡單、有效、開放性成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 IP 協(xié)議使異種網(wǎng)互聯(lián)方便可行，尤其值得一提的是它對下層通信技術(shù)的巨大包容性。它們一起 處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)。而另一方面， UDP 則為應(yīng)用層提供一種非常簡單的服務(wù)。服務(wù)器為客戶提供某種服務(wù)，在本例中就是訪問服務(wù)器所在主機(jī)上的文件。下三層對應(yīng)用程序一無所知，但它們要處 理所有的通信細(xì)節(jié)。 構(gòu)造互連網(wǎng)最簡單的方法是把兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器進(jìn)行連接。 在圖 13 中，我們可以劃分出端系統(tǒng)（ End system）（兩邊的兩臺主機(jī)） 和中間系統(tǒng)（ Intermediate system）（中間的路由器）。由此可見，運(yùn)輸層和網(wǎng)絡(luò)層分別負(fù)責(zé)不同的功能。 IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 1章 序言 華為技術(shù)有限公司 版 權(quán)所有 , 未經(jīng)許可不得擴(kuò)散 5 互聯(lián)網(wǎng)的目的之一是在應(yīng)用程序中隱藏所有的物理細(xì)節(jié)。圖 14 給出了將要討論的其他協(xié)議。盡管 ICMP主要被 IP 使用，但應(yīng)用程序也有可能訪問它。 IP 地址的結(jié)構(gòu)使我們可以 Inter上很方便地進(jìn)行尋址，這就是：先按 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號碼 id 把網(wǎng)絡(luò)找到，再按主機(jī)號碼 hostid 把主機(jī)找到。目前大量 IP 地址僅 A至 C 類三種。 在使用 IP 地址時(shí)，還要知道下列地址是保留作為特殊用途的，一般不使用。 ? 全 1 地址 ，這表示“向我的網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)廣播”。其實(shí)不然。 從 1985年起，為了使 IP 地址的使用更加靈活，在 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)號碼 id，而后面的主機(jī)號碼 hostid則是受本單位控制，由本單位進(jìn)行分配。只有當(dāng)外面的分組進(jìn)入到本單位范圍后，本單位的路由器在根據(jù)子網(wǎng)號碼進(jìn)行選路，最后找到目的主機(jī)。具體的做法是：子網(wǎng)掩碼由一連串的“ 1”和一連串的“ 0”組成。因此，對于 A， B 和 C 類 IP 地址，其對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值分別為 ， 。 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的物理特性是其長度必須在 46～ 1500字節(jié)之間。運(yùn)輸層協(xié)議在生成報(bào)文首部時(shí)要存入一個(gè)應(yīng)用程序的標(biāo)識符。 圖 18 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的分用過程 為協(xié)議 ICMP 和 IGMP定位一直是一件很棘手的事情。例如，對于每個(gè) TCP/IP 實(shí)現(xiàn)來說，F(xiàn)TP服務(wù)器的 TCP端口號都是 21，每個(gè) Tel服務(wù)器的 TCP端口號都是 23，每個(gè) TFTP（簡單文件傳送協(xié)議） 服務(wù)器的 UDP 端口號都是 69。 Tel 是采用端口號為 23的 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)且?guī)缀蹩梢栽谒胁僮飨到y(tǒng)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。 保留端口號。 IETF 開發(fā)成為 Inter 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。每一項(xiàng)都用一個(gè)數(shù)字來標(biāo)識，如 RFC1122，數(shù)字越大說明 RFC 的內(nèi)容越新。任何要求的可靠性必須由上層來提供（如 TCP）。首部的前一部分長度是固定的 20個(gè)字節(jié)，后面部分的長度則是可 變長度。首部長度限制為 60字節(jié)的缺點(diǎn)是有時(shí)（如采用源站選路時(shí)）不夠用。最后一個(gè)比特目前尚未使用。目前只有前兩個(gè)比特有意義。這里是以 8 個(gè)字節(jié)為偏移單位。不見眼數(shù)據(jù)部分是因?yàn)閿?shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過一個(gè)結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)處理機(jī)就要重新計(jì)算一下首部檢驗(yàn)和（一些字段，如壽命、標(biāo)志、段偏移等都可能 發(fā)生變化）。這些任選項(xiàng)一個(gè)個(gè)拼接起來，中間不需要有分隔符， 最后用全 0的填充字段補(bǔ)齊成為 4 字節(jié)的整數(shù)倍。 任選編號為 1：無操作，用于需要按每 4個(gè)字節(jié)對齊之用。 任選編號為 7：為記錄路由用的，其長度是可變的。當(dāng)一個(gè)路由器收到包含有記錄路由任選項(xiàng)目的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，先檢查指針?biāo)傅奈恢檬欠癯^了表的長度。 源站選路本來是源站將數(shù)據(jù)報(bào)傳送的路由事先規(guī)定好。若指針的指示是正確的，則填入自己的 IP 地址 (覆蓋掉原來的 IP 地址 )，并按照表中指出的一下一個(gè)地 址轉(zhuǎn)發(fā)出去。標(biāo) 志字段區(qū)分幾種情況： (1)只寫入時(shí)間戳；（ 2）寫入 IP 地址和時(shí)間戳；（ 3） IP 地址由源站規(guī)定好，路由器只IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 2章 IP 數(shù)據(jù)報(bào)文 華為技術(shù)有限公司 版權(quán)所有 , 未經(jīng)許可不得擴(kuò)散 20 寫入時(shí)間戳。例如，一組使用 TCP/IP 協(xié)議的主機(jī)和另一組使用某種P C 網(wǎng)絡(luò)軟件的主機(jī)可以共享相同的電纜。 (1) 應(yīng)用程序 FTP 客戶端調(diào)用函數(shù)把主機(jī)名（ bsdi）轉(zhuǎn)換成 32bit 的 IP 地址。這就是 A R P 的功能。 (9) 發(fā)送 I P 數(shù)據(jù)報(bào)到目的主機(jī)。當(dāng)設(shè)置這些鏈路時(shí)（一般在引導(dǎo)過程進(jìn)行），必須告知內(nèi)核鏈路每一端的 I P 地址。 IP 協(xié)議技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 第 3章 ARP 地址解析協(xié)議 華為技術(shù)有限公司 版權(quán)所有 , 未經(jīng)許可不得擴(kuò)散 24 ARP 的分組格式 在以太網(wǎng)上解析 I P 地址時(shí)， A R P 請求和應(yīng)答分組的格式如圖 3 3 所示（ A R P 可以用于其他類型的網(wǎng)絡(luò)，可以解析 I P 地址以外的地址。例如，一個(gè) ARP請求分組詢問協(xié)議地址（這里是 IP 地址）對應(yīng)的硬件地址（這里是以太網(wǎng)地址） 。 操作字段指出四種操作類型，它們是 ARP請求（值為 1）、 ARP應(yīng)答（值為2）、 RARP 請求（值為 3）和 RARP 應(yīng)答（值為 4）。通常，它發(fā)生在系統(tǒng)引導(dǎo)期間進(jìn)行接口配置的時(shí)候。 文獻(xiàn) [Bhide、 Elnozahy 和 Man1991]中有一個(gè)應(yīng)用例子，通過發(fā)送含有備份硬件地址和故障服務(wù)器的 IP 地址的免費(fèi) ARP 請求，使得備份文件服務(wù)器可以順利地接替故障服務(wù)器進(jìn)行工作。 位于命令行末尾的關(guān)鍵字 pub和 s選項(xiàng)一起，可以使系統(tǒng)起著主機(jī) ARP代理的作用。 ICMP 報(bào)文的格式如圖 41所示。 ICMP 報(bào)文的類型很多，但可分為兩種類型，即 ICMP 差錯(cuò)報(bào)文和 ICMP詢問報(bào)文。顯然，這個(gè)路由不好，應(yīng)改變。 類型 代碼 檢驗(yàn)和路由器的 IP 地址原來的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部原來的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)的前面 8 個(gè)字節(jié)0 8 16 31 圖 44 ICMP改變路由報(bào)文的格式 當(dāng)某個(gè)速率較高的源主機(jī)向另一個(gè)速率較慢的目的主機(jī)（或路由器）發(fā)送一連串的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就有可能使速率較慢的目的主機(jī)產(chǎn)生擁塞，因而不得不丟棄一些數(shù)據(jù)報(bào)。在應(yīng)用層有一個(gè)服務(wù)叫做 PING(Packet InterNet Groper)，用來測試兩個(gè)主 機(jī)之間的連通性。該程序發(fā) 送一份 ICMP回顯請求報(bào)文給主機(jī)，并等待返回 ICMP回顯應(yīng)答。反過來，如果不能 Tel 到某臺主機(jī)，那么通?？梢杂?Ping程序來確定問題出在哪里。 (2) ICMP 時(shí)間戳請求報(bào)文是請某個(gè)主機(jī)或路由器回答當(dāng)前的日期和時(shí)間。這就使得本來就已經(jīng)擁塞的目的主機(jī)更加擁塞。主機(jī) A根據(jù)收到的信息更新其路由表。我們以圖 43 為例來說明改變路由報(bào)文的用法。但后面是和長度可變部分，其長度取決于 ICMP的類型。如果廣播的地址是系統(tǒng)本身，那么系統(tǒng)就為指定的主機(jī)名起著委托 ARP 代理的作用。 ARP 命令 我們已經(jīng)用過這個(gè)命令及參數(shù) a來顯示 ARP 高速緩存中的所有內(nèi)容。主機(jī)bsdi 并不希望對此請求有一個(gè)回答。 接下來的四個(gè)字段是發(fā)送端的硬件地址（在本例中是以太網(wǎng)地址）、發(fā)送端的協(xié)議地址（ IP 地址）、目的端的硬件地址和目的端的協(xié)議地址。它的值為 1 即表示以太網(wǎng)地址。 圖 33 用于以太網(wǎng)的 ARP 請求或應(yīng)答分組格式 以太網(wǎng)報(bào)頭中的前兩個(gè)字段是以太網(wǎng)的源地址和目的地址。 ARP 高速緩存 ARP 高效運(yùn)行的關(guān)鍵是由于每個(gè)主機(jī)上都有一個(gè) ARP 高速緩存。在硬件層次上進(jìn)行的數(shù)據(jù)幀交換必須