西安电子科技大学：《计算机通信与网络》课程教学课件（讲稿）第四部分 网络层 第21章 地址映射、差错报告和多播

Data Communications and Networking Forouzan Fourth Edition 第21章 地址映射， 差错报告和多播 21.1

21.1 第21章 地址映射， 差错报告和多播

21-1地址映射 将分组传递到主机或路由器需要两级地址：逻辑地 址和物理地址：我们需要将一个逻辑地址映射成为 它对应的物理地址，反过来也一样。这可以通过静 态或动态映射完成。 讨论 逻辑地址映射到物理地址，ARP(Address Resolution Protocol) 物理地址映射到逻辑地址，RARP(Reversed Address Resolution Protocol) 21.2

21.2 21-1 地址映射 将分组传递到主机或路由器需要两级地址: 逻辑地 址 和 物理地址. 我们需要将一个逻辑地址映射成为 它对应的物理地址，反过来也一样。这可以通过静 态或动态映射完成。 逻辑地址映射到物理地址， ARP （Address Resolution Protocol） 物理地址映射到逻辑地址，RARP （Reversed Address Resolution Protocol） 讨论:

图2l.1ARP(Address Resolution Protocol)操作逻辑地址到物理地址 Looking for physical address of a node with IP address 141.23.56.23 之 Request System A System B a.ARP request is broadcast The node physical address isA4:6E:F4:59:83:AB Reply System A System B b.ARP reply is unicast 21.3

21.3 图 21.1 ARP （Address Resolution Protocol）操作（逻辑地址到物理地址的转换）

主机A广播发送 ARP请求分组 我是209.0.0.5，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机209.0.0.6的硬件地址 白ARP请求 ARP请求 ARP请求 ARP请求日 hx 209.0.0.5 209.0.0.6 00-00-C0-15-AD-18 主机B向A发送 我是209.0.0.6 ARP响应分组 硬件地址是08-00-2B-00-EE-0A 白ARP响应 209.0.0.5 209.0.0.6 B 00-00-C0-15-AD-18 08-00-2B-00-EE-0A

ARP 响应 A X Y 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 ARP 请求 209.0.0.5 209.0.0.6 00-00-C0-15-AD-18 08-00-2B-00-EE-0A 我是 209.0.0.5，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 209.0.0.6 的硬件地址 我是 209.0.0.6 硬件地址是 08-00-2B-00-EE-0A A X Y B Z 209.0.0.5 209.0.0.6 00-00-C0-15-AD-18

图21.2ARP分组 网络接口硬件的类型 发送方使用的协议， ，对以太网此值为1 326 0800H表示IP协议 8 bits 8 bits 166 Hardware Type Protocol Type Hardware Protocol Operation length length Request 1,Reply 2 以字节为单位的物 以字节为单位的逻 et) 定义分组的类型，有两种： 理地址的长度，对 辑地址的长度，对 (1)ARP请求 以太网，地址长度 IPv4,地址长度为4 (2) ARP应答 为6 net) (It is not filled in a request) Target protocol address (For example,4 bytes for IP) 21.5

21.5 图 21.2 ARP 分组 网络接口硬件的类型 ，对以太网此值为1 发送方使用的协议， 0800H表示IP协议 以字节为单位的物 理地址的长度，对 以太网，地址长度 为6 以字节为单位的逻 辑地址的长度，对 IP v4，地址长度为4 定义分组的类型，有两种： （1） ARP请求 （2） ARP应答

图21.3ARP分组的封装 ARP request or reply packet Type:0x0806 Preamble Destination Source and SFD address address Type Data CRC 8 bytes 6 bytes 6 bytes 2 bytes 4 bytes 21.6

21.6 图 21.3 ARP 分组的封装

图21.4使用ARP的四种情况 Target IP address: Target IP address: Destination address in the IP datagram IP address of a router Sender Sender Host Host Host Router LAN LAN × Receiver Receiver Case 1.A host has a packet to send to Case 2.A host wants to send a packet to another host on the same network. another host on another network. It must first be delivered to a router. Target IP address: Target IP address: IP address of the appropriate router found in the routing table Destination address in the IP datagram Sender Sender Host Router Router Router LAN LAN Receiver Receiver Case 3.A router receives a packet to be sent Case 4.A router receives a packet to be sent to a host on another network.It must first to a host on the same network. be delivered to the appropriate router. 21.7

21.7 图 21.4 使用ARP的四种情况

注意 ARP请求报文是广播发送， ARP回答报文是单播发送. 21.8

21.8 ARP 请求报文是广播发送; ARP 回答报文是单播发送. 注意

例21.1 一个主机的IP地址为130.23.43.20，物理地址为 B2:34:55:10:22:10,它有一个分组想要发送给另一个主 机，其P地址为130.23.43.25，物理地址为 A4:6E:F4:59:83:AB（第一个主机并不知道该物理地址 )。两个主机在同一个网络上。试说明ARP请求与回 答分组如何封装在以太网帧中。 解答 图21.5显示了ARP请求与回答分组。注意：此时ARP 数据字段是28个字节，而单个地址不适合用4字节表示 界限，这就是我们为什么不以4字节界限表示这些地址 21.9

21.9 一 个 主 机 的 IP 地址为 130.23.43.20 ， 物 理 地 址 为 B2:34:55:10:22:10，它有一个分组想要发送给另一个主 机 ， 其 IP 地址为 130.23.43.25 ， 物理地址为 A4:6E:F4:59:83:AB（第一个主机并不知道该物理地址 ） 。两个主机在同一个网络上。试说明ARP请求与回 答分组如何封装在以太网帧中。 解答 图 21.5 显示了ARP请求与回答分组。注意：此时ARP 数据字段是28个字节，而单个地址不适合用4字节表示 界限，这就是我们为什么不以4字节界限表示这些地址 例 21.1

图21.521.1，ARP请求与回答分组 A 130.23.43.20 130.23.43.25 B B234:55:1022:10 A4:6E:F4:59:83:AB ARP Request 0x0001 0x0800 0x060x04 0x0001 0xB23455102210 130.23.43.20 0x000000000000 130.23.43.25 ARP Reply 0x0001 0x0800 0x060x04 0x0002 0xA46EF45983AB 130.23.43.25 0xB23455102210 130.23.43.20 Time Time 21.10

21.10 图 21.5 例21.1, ARP 请求与回答分组