ARP-таблица (Address Resolution Protocol) – это таблица, которая используется в сети Ethernet для связи между IP-адресами и MAC-адресами устройств. Она играет важную роль в процессе отправки данных в сети, позволяя определить, к кому именно адресован пакет информации.
Появление новых записей в ARP-таблице происходит в определенных моментах, когда сетевое устройство впервые взаимодействует с другим устройством в сети. Рассмотрим три таких момента, когда происходит обновление ARP-таблицы.
1. Запрос ARP
Когда сетевое устройство отправляет пакет данных другому устройству в сети, оно не знает его MAC-адреса. В этом случае оно отправляет запрос ARP (ARP request) на локальную сеть, в котором содержится IP-адрес устройства, для которого требуется получить соответствующий MAC-адрес. Этот запрос широковещательный и получают его все устройства в сети.
2. Ответ ARP
Устройство с запрашиваемым IP-адресом, получив запрос ARP, отвечает на него ответом ARP (ARP reply), в котором указывается его MAC-адрес. Ответ ARP отправляется непосредственно на IP-адрес отправителя запроса, так как доступ к MAC-адресам осуществляется на локальном уровне сети.
3. Обновление ARP-таблицы
Получив ответ ARP, сетевое устройство обновляет свою ARP-таблицу, добавляя новую запись. В этой записи указываются IP-адрес и соответствующий ему MAC-адрес. Теперь, когда устройство отправляет следующий пакет данных на этот IP-адрес, оно уже знает соответствующий ему MAC-адрес и может непосредственно передать пакет на нужное устройство без предварительного запроса ARP.
ARP-таблица: появление новых записей
1. Первый момент
Первый момент, когда в ARP-таблице появляются новые записи, возникает при установлении связи между устройствами в сети. Когда устройство отправляет пакет данных на другое устройство в локальной сети, оно делает ARP-запрос, чтобы узнать MAC-адрес назначения. Если в ARP-таблице нет записи для нужного IP-адреса, устройство отправляет широковещательный ARP-запрос, и в ответ получает MAC-адрес назначения. После получения этой информации, устройство добавляет новую запись в ARP-таблицу, где IP-адрес и соответствующий ему MAC-адрес устройства сохраняются.
2. Второй момент
Второй момент, когда в ARP-таблице появляются новые записи, возникает при изменении физического адреса устройства. В случае, если устройство изменяет свой MAC-адрес (например, при замене сетевого адаптера или переходе на новое устройство), ARP-таблица не будет содержать правильной информации о соответствии IP-адреса и MAC-адреса. Для обновления ARP-таблицы, устройство отправит ARP-запрос на широковещательный адрес, чтобы узнать новый MAC-адрес устройства с соответствующим IP-адресом. После получения ответа, устройство обновит запись в ARP-таблице с новым MAC-адресом.
3. Третий момент
Третий момент, когда в ARP-таблице появляются новые записи, возникает при обновлении ARP-кэша. ARP-кэш это временное хранение информации из ARP-таблицы. Записи в ARP-кэше имеют ограниченное время жизни, после которого они удаляются. При истечении срока жизни записи в ARP-кэше, устройство отправляет ARP-запрос для обновления информации и обновляет ARP-кэш с новыми данными.
В конечном итоге, ARP-таблица постоянно обновляется и дополняется, чтобы обеспечить правильную адресацию в локальной сети. Это важный инструмент, который позволяет сетевым устройствам эффективно обмениваться данными между собой.
Момент 1: Первое подключение устройства к сети
ARP-таблица используется для связи между IP-адресами и MAC-адресами сетевых устройств в локальной сети. В ARP-таблице содержатся записи, которые позволяют маршрутизаторам и коммутаторам определить, через какой интерфейс отправить данные.
При первом подключении устройства к сети, его ARP-таблица пуста. Когда устройство отправляет пакет данных на другой узел в сети, оно должно знать MAC-адрес получателя. В этом случае, устройство отправляет широковещательный ARP-запрос, содержащий IP-адрес, на который необходимо отправить пакет. Все устройства в локальной сети получают этот запрос, но только устройство с нужным IP-адресом отвечает на него.
Когда устройство-получатель получает ARP-запрос, оно отправляет ответ, содержащий свой MAC-адрес. Устройство-отправитель записывает этот ответ в свою ARP-таблицу. Теперь устройство-отправитель знает MAC-адрес устройства-получателя и может отправить ему пакет данных напрямую.
Таким образом, первое подключение устройства к сети является одним из моментов, когда в ARP-таблице появляются новые записи. Это происходит в результате процесса обмена ARP-запросами и ответами между устройствами в локальной сети.
Момент 2: Обновление ARP-таблицы после изменения конфигурации сети
Когда происходит изменение конфигурации сети, сетевое устройство, которое вносит изменения, отправляет ARP-запросы или ARP-ответы для обновления таблицы. ARP-запросы используются для определения MAC-адреса устройства, соответствующего определенному IP-адресу. ARP-ответы содержат информацию о соответствии IP-адреса и MAC-адреса устройства.
Когда сетевые устройства получают ARP-запросы или ARP-ответы, они обновляют свои ARP-таблицы в соответствии с полученной информацией. Это позволяет им установить сопоставление между IP-адресами и MAC-адресами устройств в локальной сети. Таким образом, обновление ARP-таблицы после изменения конфигурации сети позволяет обеспечить правильное функционирование сети и обмен данных между устройствами.
Момент 3: Разрешение коллизий при конфликтах IP-адресов
Адресное разрешение протокола (ARP) таблица сохраняет информацию о соответствии между IP-адресами и физическими MAC-адресами в локальной сети. Когда в локальной сети возникает конфликт IP-адресов, возникает проблема разрешения коллизий, которая влияет на содержимое ARP-таблицы.
Когда двое устройств в локальной сети одновременно используют один и тот же IP-адрес, возникает конфликт. Когда такой конфликт возникает, одно из устройств обнаруживает, что уже есть другое устройство с тем же IP-адресом. В этом случае устройство, обнаружившее коллизию, отправляет сообщение ARP запроса с целью узнать MAC-адрес устройства с этим IP-адресом.
Устройство с этим IP-адресом, которое неправильно настроено с таким конфликтующим IP-адресом, получает этот ARP-запрос и осознает, что IP-адрес уже используется. Оно отправляет ARP-ответ устройству, сообщая ему свой MAC-адрес. Затем устройство, обнаружившее коллизию, обновляет свою ARP-таблицу с новым MAC-адресом, связанным с этим конфликтующим IP-адресом.
Таким образом, разрешение коллизий при конфликтах IP-адресов в ARP-таблице позволяет поддерживать правильную связь между IP-адресами и MAC-адресами в локальной сети.
