ARP协议 & 二层交换机

Kalen

ARP

• ARP协议的主要目的：实现物理地址到 IP地址的映射。

• 过程：一台主机向其他主机发出一个询问IP地址 A 的 ARP包。当 IP地址是 A的主机收到包时，则向发送主机进行答复；而所有收到 ARP包的主机将更新MAC 到 IP的映射。

ARP包的结构• 发送主机的MAC 与 IP

• 目标主机的MAC 与 IP

• 关于 response 和 request的标志位

ARP包发包机制• 初始化：对自己的MAC 和 IP进行广播

• 发包：– Flood: 周期性向周围所有主机发送 ARP包– Lazy: 当收到一个请求的时候则开始发送 ARP

包 .(RFC826推荐 )

鲁棒性• 定时删除MAC-IP映射表中的内容。可以在删除前发送 ARP包进行询问。

• 广播域中MAC冲突报错

测试• 准确性测试。设计切断链路或路由器异常等情况

• 正确性第一，效率第二

• 如果能在规模和效率上有可提升的地方并被证明，可以额外加分

二层交换机

• 二层交换机的作用：作用于数据链路层，主要功能是连接设备和转发帧。当收到转发帧的请求时，二层交换机查询自身的MAC表然后从正确的端口将帧转发出去。

帧结构• 传输数据段

• 发送方MAC地址

• 接收方MAC地址

二层交换机转发机制• 转发：根据目标查看MAC表，找到对应的端口进行发送。如果目标地址不在 MAC表中，则将帧发往所有的邻居 (Flooding)

• MAC表更新：MAC表用来记录目标地址所对应的转发端口。交换机收到一个帧，则将发送方的MAC地址与接收端口绑定放入 MAC表当中

存储转发机制• 将所要转发的帧放在一个队列中并在转发前对其进行校验；

• 如何处理一个损坏的帧可自行设计。

测试• 通过建立二层交换机的网络使其实现转发帧的功能

• 存储转发机制需要验证