Introduction au protocole de résolution d'adresse

Le protocole de résolution d'adresse est également appelé ARP. Il mappe l'adresse logique à l'adresse physique. En d'autres termes, nous pouvons dire que le protocole de résolution d'adresse accepte une adresse logique du protocole IP, puis mappe cette adresse à l'adresse physique correspondante, puis la transmet à la couche liaison de données.

Format de paquet du protocole de résolution d'adresse

Les tableaux ci-dessous sont le format de paquet ARP:

Le format de paquet ARP est illustré comme suit:

  • Type de matériel: c'est un champ de 16 bits qui définit le type de réseau sur lequel le protocole de résolution d'adresse s'exécute.
  • Type de protocole: c'est un champ de 16 bits qui définit le type de protocole. Par exemple pour le protocole IPv4, ce champ contient 0800 bases 16.
  • Longueur du matériel: il s'agit d'un champ de 8 bits qui définit la longueur de l'adresse physique en octets.
  • Longueur du protocole: il s'agit d'un champ de 8 bits qui définit la longueur de l'adresse logique en octets.
  • Opérations: c'est un champ de 16 bits qui définit les types de paquets. Il existe deux types de paquets: requête ARP (1) et réponse ARP (2).
  • Adresse matérielle de l'expéditeur: il s'agit d'un champ de longueur variable qui définit l'adresse physique de l'expéditeur.
  • Adresse du protocole de l'expéditeur: il s'agit d'un champ de longueur variable qui définit l'adresse logique de l'expéditeur.
  • Adresse matérielle cible: il s'agit d'un champ de longueur variable qui définit l'adresse physique du récepteur.
  • Adresse de protocole cible: il s'agit d'un champ de longueur variable qui définit l'adresse logique du récepteur.

Opérations du protocole de résolution d'adresse

Dans cette section, nous allons voir le processus ARP et quatre cas différents où l'hôte ou le routeur doivent utiliser le protocole de résolution d'adresse.

Processus ARP

Voici une liste des étapes impliquées dans le processus ARP:

Étape 1: l'expéditeur connaît l'adresse IP du récepteur.

Étape 2: Le protocole Internet demande à ARP de créer un message de demande ARP contenant des informations telles que l'adresse physique de l'expéditeur, le champ d'adresse physique du récepteur est rempli de 0, l'adresse IP de l'expéditeur et l'adresse IP du récepteur.

Étape 3: le message de demande ARP est envoyé à la couche liaison de données où le message est encapsulé dans la trame en utilisant l'adresse physique de l'expéditeur comme adresse source et l'adresse de diffusion comme adresse de destination.

Étape 4: chaque hôte reçoit la trame car la trame contient une adresse de destination de diffusion. Tous les hôtes vérifient l'adresse avec leur adresse. Si la correspondance trouve le paquet est abandonné à cet hôte sinon il passe au protocole de résolution d'adresse.

Étape 5: après avoir reçu la réponse de l'hôte cible du paquet avec le message de réponse ARP qui contient l'adresse physique cible. Le message de cette étape est unicast.

Étape 6: Lorsque l'expéditeur reçoit un message de réponse de la cible, il connaît l'adresse physique de la cible.

Étape 7: Maintenant, le datagramme IP transporte des données pour la machine cible qui est encapsulée et envoie sous forme unicast à la destination.

Quatre cas différents

Vous trouverez ci-dessous la liste des quatre cas où les services de protocole de résolution d'adresse peuvent être utilisés.

Cas 1:

De l'image ci-dessus, nous pouvons voir que l'expéditeur est un hôte et souhaite envoyer un paquet à un autre hôte situé sur le même réseau. Dans ce cas, le mappage de l'adresse logique à l'adresse physique est une adresse IP de destination doit être dans l'en-tête de datagramme.

Cas 2:

Comme nous pouvons le voir dans l'image ci-dessus, l'expéditeur est un hôte et souhaite envoyer un paquet à un autre hôte situé sur un autre réseau. Dans ce cas, l'hôte émetteur examine la table de routage pour trouver l'adresse IP de l'hôte suivant pour la destination. L'adresse IP de l'hôte devient l'adresse logique qui doit être mappée sur une adresse physique. Si l'hôte de l'expéditeur n'a pas de table de routage, il regarde l'adresse IP de l'hôte par défaut.

Cas 3:

Comme nous pouvons le voir dans l'image ci-dessus, l'expéditeur est un routeur qui a reçu un datagramme pour un autre hôte situé sur un autre réseau. Dans ce cas, le routeur examine la table de routage et trouve l'adresse IP du routeur suivant. L'adresse IP du routeur devient l'adresse logique qui doit être mappée à une adresse physique.

Cas 4:

Comme nous pouvons le voir dans l'image ci-dessus, l'expéditeur est un routeur qui a reçu un datagramme pour un autre hôte situé sur le même réseau. Dans ce cas, l'adresse IP du datagramme devient l'adresse logique qui doit être mappée sur une adresse physique.

Package de protocole de résolution d'adresse

Le package de protocole de résolution d'adresse comprend cinq composants -

1.Table de cache

2. files d'attente

3. module de sortie 4

4. module d'entrée

5. module de contrôle de cache.

Ci-dessous, le schéma du package de protocole de résolution d'adresse

Discutons en détail des composants du package ARP.

1. Table de cache dans ARP

Lorsque l'hôte reçoit l'adresse physique correspondante du datagramme IP, la table de cache enregistre cette adresse physique dans sa table. Le stockage d'une adresse physique dans la table de cache est limité pour une durée spécifique plutôt que pour une durée illimitée. La table de cache est constituée d'un tableau d'entrées. Chaque entrée a le champ mentionné ci-dessous.

  • État: affiche l'état de chaque entrée. L'état peut être libre, résolu ou en attente. L'état libre signifie que le temps de vivre pour l'entrée est expiré. Cet espace est alloué à une nouvelle entrée. L'état résolu signifie que l'entrée est terminée. Une entrée a l'adresse physique de destination. Les colis en attente d'envoi vers cette destination peuvent utiliser les informations de l'entrée. L'état en attente signifie que la demande d'entrée a été formulée et attend la réponse.
  • Type de matériel: il définit le type de réseau sur lequel le package ARP s'exécute.
  • Type de protocole: il définit le type de protocole sur lequel le package ARP s'exécute.
  • Longueur matérielle: elle définit la longueur de l'adresse physique.
  • Longueur du protocole: elle définit la longueur de l'adresse logique.
  • Adresse matérielle : affiche l'adresse physique de destination.
  • Adresse de protocole: affiche l'adresse logique de destination.
  • Numéro d'interface: il s'agit d'un numéro d'interface que le routeur utilise pour se connecter à un autre réseau.
  • Numéro de file d'attente: le protocole de résolution d'adresse utilise le numéro de file d'attente pour mettre en file d'attente les paquets en attente de résolution d'adresse.
  • Délai d'expiration: il montre la durée de vie de chaque entrée dans la seconde.
  • Tentatives: il indique le nombre de fois que la demande ARP a été envoyée pour chaque entrée.

2. Files d'attente

Le protocole de résolution d'adresse contient un ensemble de files d'attente pour la destination, c'est-à-dire une file d'attente pour chaque destination pour contenir le package IP tandis que le protocole de résolution d'adresse résout l'adresse physique. Le module de sortie envoie des paquets non résolus à leurs files d'attente correspondantes.

3. Module de sortie

  • Le modèle de sortie attend les paquets IP. Dès que le paquet IP reçoit, il vérifie la table de cache pour trouver l'adresse IP correspondante de la destination présente dans le paquet. L'adresse IP de destination du paquet doit correspondre à l'adresse de protocole de l'entrée.
  • Si l'entrée correspondante est trouvée et que l'état de l'entrée est RÉSOLU, alors le paquet avec l'adresse matérielle de destination est transmis à la couche liaison de données pour transmission.
  • Si l'entrée correspondante est trouvée et que l'état de l'entrée est EN ATTENTE, le paquet attend que l'adresse matérielle de la destination soit trouvée.
  • Si l'entrée correspondante ne trouve pas, le module de sortie crée une file d'attente et met le paquet en file d'attente. Il crée une nouvelle entrée et donne à l'état une attente et définit les tentatives à 1. Il diffuse le paquet de demande ARP pour l'adresse de destination.

4. Module d'entrée

  • Le module d'entrée attend le paquet de protocole de résolution d'adresse. Dès que le paquet de résolution d'adresse arrive, il vérifie l'entrée correspondant au paquet de résolution d'adresse dans la table de caisse. L'adresse de protocole de la cible doit correspondre à l'adresse de protocole de l'entrée.
  • Si l'entrée correspondante est trouvée et que l'état de l'entrée est RÉSOLU, le module d'entrée met à jour l'entrée et le champ de temporisation. L'entrée est mise à jour car il peut y avoir des chances de changement dans l'adresse matérielle.
  • Si l'entrée correspondante est trouvée et que l'état de l'entrée est EN ATTENTE, le module d'entrée met à jour l'entrée en copiant l'adresse matérielle de la cible dans le champ d'adresse matérielle de l'entrée et met à jour le champ d'état sur RÉSOLU. Il met également à jour le champ de temporisation de l'entrée.
  • Si l'entrée correspondante ne trouve pas le module d'entrée, créez une nouvelle entrée et ajoutez-la à la table. Il met à jour le champ d'état à RÉSOLU et le champ temporel de l'entrée.
  • Ensuite, le module d'entrée vérifie si le paquet ARP reçu est une réponse ou une demande. S'il s'agit d'une requête ARP, le module d'entrée crée immédiatement une réponse ARP et l'envoie à l'expéditeur. Le paquet de réponse ARP est créé en changeant la valeur du paquet de la demande à la réponse.

5. Module de contrôle du cache

  • Le module de contrôle de cache gère la table de cache. Il vérifie périodiquement l'entrée de la table cache par entrée, c'est-à-dire cinq secondes.
  • Si le champ d'état de l'entrée est GRATUIT, il vérifie une autre entrée.
  • Si le champ d'état de l'entrée est EN ATTENTE, le module de contrôle de cache augmente la valeur du champ de tentative de 1. Il vérifie ensuite la valeur du champ de tentative. Si la valeur du champ de tentative est supérieure à la limite maximale autorisée, il met à jour le champ d'état sur FREE et détruit la file d'attente correspondante.
  • Si le champ d'état de l'entrée est RÉSOLU, le module de contrôle de cache diminue la valeur du champ de temps de 1. Il vérifie ensuite la valeur du champ de temps. Si la valeur du champ de délai est inférieure ou égale à zéro, il met à jour le champ d'état d'entrée à FREE et détruit la file d'attente correspondante.

Conclusion

Dans cet article, nous avons vu ce qu'est le protocole de résolution d'adresse, le format de paquet dans ARP et son fonctionnement avec des images et des explications dans les sous-rubriques pour une meilleure compréhension.

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