Xem mẫu
- Quá trình trao đổi dữ liệu giữa hai máy
Tác giả: Đăng Quang Minh
̣
Tài liệu tham khảo cho học viên CCNA của VnPro
Máy A muốn liên lạc với máy X,phải biết IP address của nó (hoặc
hostname/domainname).Máy A dò trong ARP cache để tìm địa chỉ MAC đích
có chưa,nếu chưa sẽ dùng ARP gửi thông điệp (broadcast) đến tòan mạng .
Có 2 trường hợp:
1/ Host X cùng segment với nó :
Host A gửi thông điệp với địa chỉ IP đích (đã biết) và MAC đích là FF-FF-FF-
FF-FF-FF để hỏi xem MAC của địa chỉ này là gì.Các host trên segment đều
nhận và xử lý gói này ,host nào có địa chỉ IP trùng với yêu cầu sẽ gửi lại
thông tin cho host A là "IP này có MAC là : ......".Host A nhập thông tin vào
ARP cache (RAM).Khi muốn liên lạc với X thì lại tra trong ARP cache để biết
địa chỉ MAC cần đến.
ARP là gì?
Trong protocol TCP/IP có ARP protocol. ARP tự động cập nhật các MAC
tương ứng với các IP và xây dựng một bảng ARP table trong máy tính trong
cùng mạng subnet.
Khi này , nếu A và X ở trong cùng LAN, thì khi A muốn gửi packet cho X, no'
sẽ match IP của X với MAC tương ứng trong bang ARP của no'.
Nếu A biết IP của X , nhưng không match được MAC tương ứng trong bang
ARP của no' , thì khi này nó sẽ gứi một packet , gọi là ARP request, với địa chỉ
MAC broadcast FFFFFFFFFF . Khi này tất cả máy tính trên cùng một mạng
sẽ nhận được gói này và chuyển lên lớp Network; nhưng chỉ có máy có IP
match với IP destination address trong ARP request mới gửi trả lại gói tin có
chứa dia chỉ MAC tương ứng mà máy A muộn tìm . Gói tin này là ARP reply.
Khi đó gói tin ARP request sẽ có MAC nguồn là MAC của A, MAC đích là
- FF-FF-FF-FF-FF-FF.
Nếu Host X available trên Segment thì nó sẽ biết là gói tin này gửi cho nó nhờ
vào địa chỉ IP mà Host A ghi trong gói tin ARP request và nó sẽ trả lời bằng 1
gói tin ARP reply. Gói tin ARP reply sẽ có MAC nguồn là MAC của Host X,
MAC đích là MAC của Host A, khi Host A nhận được gói tin này tự nhiên sẽ
biết được MAC của X.
Sau khi A nhận được ARP reply , nó sẽ mở gói và update bảng ARP table của
nó: IP và MAC của máy X.
2/ Host X không cùng segment với host A :
lúc đó phải nhờ đến router để forward yêu cầu này đến các segment khác.
Trong trường hợp này, router sẽ gửi địa chỉ MAC của interface mà nhận gói
ARP request trên Router cho máy gửi ( máy A ).
Một cách khác để liên lạc với một máy tính khác không cùng nằm trên 1
segment là "default gateway". Default Gateway là một phần của một host
(máy tính). Nó là một địa chỉ IP của một interface trên router, và được cấu
hình cho host. Địa chỉ IP của host và của Default Gateway phải cùng segment
mạng. Khì này, máy gửi (A) sẽ kiểm tra xem nó và máy nhận (B) có cùng
nằm trên một subnet hay không. Nếu không, nó sẽ đóng gói packet gửi với IP
destination address là của máy nhận và MAC address destinaiton là của Router
nối với subnet của nó.
Nếu Proxy ARP hay default gateway không được cấu hình, thì không có
"traffic" nào có thê rời khỏi một subnet (một mạng cục bộ). Phải có một trong
hai cái được cấu hình ( hay cho phép) để có thể giao tiếp với các segment
mạng khac được.
"IP source và dest không bao giờ thay đổi, chỉ có MAC source và dest là thay
đổi thôi".
Proxy ARP: Theo cách thức hoạt động của proxy ARP, ta có thể thấy rằng
client khi muốn biết MAC của một host nào đó, nó chỉ đơn giản là broadcast
ARP-Request lên mạng. Router sẽ có trách nhiệm đáp trả lại bằng ARP-Reply
nếu nó nhận thấy IP-destination là thuộnc mạng khác. Như vậy, cấu hình IP
cho client cực kỳ đơn giản, nhưng gánh nặng lại đè lên router. Thử tưởng
tượng cứ sau 1p', ARP-entry bị hủy bỏ, thế là các client thi nhau broadcast lên
- mạng thì router "tiêu" như chơi. Ngoài ra, proxy ARP còn gᲷp một bất lợi nếu
trong segment có tới hơn 1 router. Chọn router nào, nếu như các router đều có
route đến mạng đích?
Default-Gateway: Nếu client biết rằng IP-dest không thuộc mạng của nó, nó
dùng MAC của default-gateway để gửi gói tin, router default-gateway nhận
lấy gói tin sẽ biết phải xử lý tiếp theo như thế nào (dựa trên IP
source/destination). Cách này giảm tải cho router, giải quyết được trường hợp
có nhiều router nối vào cùng segment, và đỡ gây nhầm lẫn.
Nếu Host A có cấu hình sử dụng Defaul gateway trong TCP/IP protocol thì gói
tin ARP request sẽ không phải dạng Broadcast mà được gửi thẳng đến cho
Router ( TCP/IP stack quy định như vậy). Tất nhiên để gửi được gói tin này
đến cho Router thì nó cũng phải request MAC của defaul gateway trên Router
trước, sau đó khi có MAC của default gateway thì Host A sẽ tạo 1 gói tin ARP
request MAC của Host X với IP đích là IP Host X, MAC đích là MAC của
default gateway.
Khi Router gateway nhận được gói tin này thì nó sẽ Forward qua interface trên
segment thích hợp, tại đây phần Datalink header sẽ được lấy ra (Pull out) và
phần Datalink header mới sẽ được gắn vào với mục đích để truyền trên
Segment của Host B. Khi Host B nhận được gói tin ARP request thì cũng sẽ
trả lời lại bằng gói tin ARP reply được gửi đến DF gateway trên Segment của
nó. Khi Router nhận được gói tin này cũng làm việc tương tự như khi gửi đi
từ Host A (pull out Datalink header, gắn datalink header mới v.v....)
Nếu Host A không có cấu hình default gateway (tất nhiên sẽ broadcast gói tin
ARP request) nhưng nếu Router trên Segment của host A có chức năng ARP
Proxy thì căn cứ trên IP mà gói tin ARP request yêu cầu ROUTER sẽ so sánh
với Routing Table của nó và nhận gói tin này nếu Match trong Routing table,
sau đó sẽ forward qua Segment thích hợp. Quá trình tiếp theo tương tự như
trường hợp A.
Như vậy : nếu 1 trong 2 default gateway của 2 segment cấu hình sai thì sẽ dẫn
đến việc Host A không thể liên lạc được với Host X và ngược lại. Ngoài ra
nếu thời gian tồn tại của ARP cache trong memory quá lâu công với việc có
thay đổi MAC của DF gateway sẽ dẫn đến việc tạm thời không thể thực hiện
ARP request.
Ví dụ minh họa cho các lý thuyết nêu trên:
xin lưu ý các IP cùa source và destination là không thay đổi chỉ có mac là thay
- đổi thôi. các bạn xem một ví dụ sau để đễ hiểu hơn nhé
máy A-------Router1--------router2--------router3------máy B
đầu tiên máy A đóng gói gói tin như sau
IP nguồn là IP của máy A. IP đích là IP của máy B xuống đến tầng datalink
máy A sẽ xem máy B có trong cùng subnet với mình không, trong truờng hợp
này là không.
lúc này máy A sẽ dùng :
MAC nguồn là của máy A. MAC đích là mác của interface trên router1 nối với
subnet A.
Router1 sẽ xem IP đích có nằm trong subnet của mình hay không trong truờng
hợp này là không, lúc này router sẽ dóng gói địa chỉ MAC nguồn là mác cùa
interface mà router này nối với router2, mác đích sẻ là mác trên interface của
router2, router2 cũng xử lý giống router 1 và chuyển đến router3.
Router3 sẽ xem IP này có nằm trong subnet của mình không, nếu có thì nó sẽ
xem xét địa chỉ mac tương ứng với IP này (router3 biết được vì nó tra trong
bảng ARP của nó có chứa máy B vì B cùng subnet) ư1ng với IP này router3
xác định đưọc MAC là máy B lúc này máy B nhưng nó vẩn gửi Brodcast đến
tất cả các máy trong subnet có máy B nhưng chỉ máy B nhận gói tin vì nó có
MAC trùng với MAC đích trong gói tin.
A sẽ gửi 1 gói tin gọi là ARP request (ARP = Address Resolution Protocol)
bằng cơ chế broadcast để tất cả các máy đều có thể nhận được gói tin này
nguon tai.lieu . vn