1. Pila de protocolos TCP / IP
Modelo de cuatro capas
El protocolo TCP / IP sigue un concepto de modelo de cuatro capas: capa de aplicación, capa de transporte, capa de interconexión y capa de interfaz de red.
Capa de interfaz de red: la capa base del modelo es la capa de interfaz de red. Responsable del envío y recepción de tramas de datos, que son unidades de transmisión de información de red independientes. La capa de interfaz de red coloca el marco en la red o elimina el marco de la red.
Capa de interconexión: el protocolo de interconexión encapsula los paquetes de datos en datagramas de Internet y ejecuta los algoritmos de enrutamiento necesarios.
Hay cuatro protocolos de interconexión:
IP de protocolo de Internet: responsable de direccionar y enrutar paquetes de datos entre el host y la red.
Protocolo de resolución de direcciones ARP: obtenga la dirección del host de hardware en la misma red física.
Protocolo de mensajes de control de Internet ICMP: envíe mensajes e informe de errores de transmisión de paquetes de datos.
Protocolo de administración de grupo de interconexión IGMP: lo utilizan los hosts IP para informar sobre los miembros del grupo de hosts al enrutador de multidifusión local.
Capa de transporte: el protocolo de transporte proporciona una sesión de comunicación entre computadoras. La elección del protocolo de transmisión depende del método de transmisión de datos.
Dos protocolos de transmisión:
Protocolo de control de transmisión TCP: proporciona conexiones de comunicación confiables para aplicaciones. Es adecuado para transferir una gran cantidad de datos a la vez. Y adecuado para aplicaciones que requieren una respuesta.
Protocolo de datagramas de usuario UDP: proporciona comunicación sin conexión y no garantiza la transmisión confiable de paquetes. Es adecuado para transmitir una pequeña cantidad de datos a la vez, y la confiabilidad es responsabilidad de la capa de aplicación.
Capa de aplicación: las aplicaciones acceden a la red a través de esta capa.
Tecnología de interfaz de red
IP utiliza la especificación de interfaz de dispositivo de red NDIS para enviar IP a la capa de interfaz de red para admitir tecnologías de interfaz de red local y WAN.
Protocolo de línea serial
TCP / IPG generalmente utiliza el protocolo de línea serial de Internet SLIP o el protocolo punto a punto PPP para la transmisión de datos en la línea serial.
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2. APR
Para comunicarse en la red, el host debe conocer la dirección de hardware del otro host. La resolución de direcciones es el proceso de asignar la dirección IP del host a una dirección de hardware. El protocolo de resolución de direcciones ARP se utiliza para obtener las direcciones de hardware de los hosts en la misma red física.
La dirección IP del host se resuelve en la dirección de hardware:
(1) Cuando un host desea comunicarse con otro host, inicia una solicitud ARP. Cuando la IP determina que la dirección IP es local, el host de origen busca en la caché ARP la dirección de hardware del host de destino.
(2) Si no se encuentra el mapeo, ARP crea una solicitud. La dirección IP y la dirección de hardware del host de origen se incluirán en la solicitud. La solicitud se transmite para que todos los hosts locales puedan recibirla y procesarla.
(3) Cada host de la red local recibe la transmisión y busca una dirección IP coincidente.
(4) Cuando el host de destino determina que la dirección IP en la solicitud coincide con la suya, envía directamente una respuesta ARP para pasar su propia dirección de hardware al host de origen. Actualice su caché ARP con la dirección IP y la dirección de hardware del host de origen. Después de recibir la respuesta, el host de origen establece la comunicación.
Resolver la dirección IP remota
Los hosts de diferentes redes se comunican entre sí y la transmisión ARP es la puerta de enlace predeterminada del host de origen.
Si la dirección IP de destino es un host de red remoto, ARP transmitirá la dirección de un enrutador.
(1) Cuando se inicializa la solicitud de comunicación, se sabe que la dirección IP de destino es una dirección remota. El host de origen se busca en la tabla de enrutamiento local. De lo contrario, se considera que el host de origen es la dirección IP de la puerta de enlace predeterminada. Encuentre la puerta de enlace que coincida con la caché ARP
(2) Si no se encuentra ningún registro de la puerta de enlace, ARP emitirá una solicitud de la dirección de la puerta de enlace en lugar de la dirección del host de destino. El enrutador responde a la solicitud ARP del host de origen con su propia dirección de hardware. El host de origen envía el paquete de datos al enrutador para su transmisión a la red del host de destino y finalmente llega al host de destino.
(3) En el enrutador, la IP determina si la dirección IP de destino es local o remota. Si es local, el enrutador usa ARP (caché o transmisión) para obtener la dirección de hardware. Si es remoto, el enrutador busca la puerta de enlace en su tabla de enrutamiento y luego usa ARP para obtener la dirección de hardware de la puerta de enlace. El paquete de datos se envía directamente al siguiente host de destino.
(4) Una vez que el host de destino recibe la solicitud, forma una respuesta ICMP. Debido a que el host de origen está en la red remota, la puerta de enlace de la red del host de origen se buscará en la tabla de enrutamiento local. Después de encontrar la puerta de enlace, ARP obtiene su dirección de hardware.
(5) Si la dirección de hardware de esta puerta de enlace no está en la caché ARP, se obtiene a través de la transmisión ARP. Una vez que obtiene la dirección de hardware, la respuesta ICMP se envía al enrutador y luego al host de origen.
Caché ARP
Para reducir la cantidad de difusión, ARP guarda la asignación de direcciones en la caché para realizar una copia de seguridad. La caché ARP almacena elementos dinámicos [siguiente] y elementos estáticos. Los elementos dinámicos se agregan y eliminan automáticamente, mientras que los elementos estáticos permanecen en CACHE hasta que se reinicia la computadora.
La caché ARP siempre reserva la dirección de transmisión de hardware (0xffffffffffffh) como una entrada permanente para la subred local.
Este elemento permite al anfitrión recibir transmisiones ARP. Al ver el caché, el elemento no se mostrará.
El ciclo de vida de cada registro de caché ARP es de 10 minutos y se eliminará si no se usa en 2 minutos. Cuando la capacidad de la caché esté llena, elimine el registro más antiguo.
Agregar registros estáticos (permanentes)
Al agregar entradas ARP estáticas, se puede reducir la cantidad de solicitudes ARP para acceder al host.
Estructura de paquetes ARP
Los campos de la estructura ARP son los siguientes:
Tipo de hardware: el tipo de hardware (capa de acceso a la red) utilizado.
Tipo de protocolo: el protocolo en el proceso de análisis utiliza el valor del tipo de éter.
Longitud de la dirección de hardware: la longitud en bytes de la dirección de hardware. Para Ethernet y Token Ring, la longitud es de 6 bytes.
Longitud de la dirección del protocolo: la longitud del byte de la dirección del protocolo, la longitud de IP es de 4 bytes.
Número de operación: especifique el campo de la operación actual.
Dirección de hardware del remitente: la dirección de hardware del remitente.
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