Протокол ARP. При обращении к любому сетевому компьютеру программа или операционная система должна точно знать адрес машины

При обращении к любому сетевому компьютеру программа или операционная система должна точно знать адрес машины. В качестве этого адреса используется адрес MAC (Media Access Control - Управление доступом к среде передачи). Адрес MAC (или МАС-адрес) - это уникальное 48-разрядное число, присваиваемое сетевому адаптеру производителем. Именно МАС-адрес используется на подуровне MAC канального уровня, задающего формат кадров, методы доступа и способы адресации в сетях ТСР/IР. Поскольку пользователи никогда не указывают МАС-адрес, должен существовать механизм преобразования имени машины, имени NetBIOS или IP-адреса в МАС-адрес. Этот механизм обеспечивает протокол ARP (Address Resolution Protocol - Протокол определения адресов), описанный в RFC 826.

Протокол ARP входит в состав основного набора протоколов TCP/IP. Он используется только в пределах одной физической сети или подсети. С помощью ARP адрес машины определяется по его IP-адресу следующим образом.

1. Компьютер проверяет свой кэш ARP, в котором находится список известных IР-адресов и соответствующих им МАС-адресов.

2. Если компьютер не обнаружит в кэше ARP необходимого адреса, он отправляет широковещательный запрос ARP. В запросе содержится IP-адрес отправителя, а также IP-адрес той машины, МАС-адрес которой нужно определить. Запрос ARP получают только компьютеры локальной сети, поскольку широковещательные запросы такого типа не маршрутизируются.

3. Каждый компьютер сети получает запрос ARP и сравнивает свой IP-адрес с адресом, указанным в запросе. Если адреса не совпадают, запрос игнорируется. Если адреса совпадают, компьютер посылает ответ ARP, но не широковещательный, а направленный по МАС-адресу, указанному в запросе. Одновременно запрошенный компьютер вносит МАС-адрес инициатора запроса в свой кэш ARP.

4. Инициатор запроса получает ответ и вносит новый МАС-адрес в свой кэш ARP. После этого становится возможным обмен информацией между компьютерами.

Если же два компьютера находятся в разных сетях, определять МАС-адрес получателя нет необходимости. Пакеты будут пересылаться через маршрутизатор, который подставляет свой МАС-адрес в адресное поле отправителя пакетов. Таким образом, на уровне протокола IP указывается конечный адрес получателя, а на физическом уровне - МАС-адрес ближайшего маршрутизатора.