Le protocole ARP (Address Resolution Protocol) est l’un des principaux protocoles de la procédure TCP / IP. Le protocole ARP (Address Resolution Protocol) sert à résoudre une adresse IPv4 (adresse logique 32 bits) en adresse physique (adresse MAC 48 bits). . Les applications réseau de la couche application utilisent l’adresse IPv4 pour communiquer avec un autre périphérique. Mais au niveau de la couche Datalink, l’adressage est une adresse MAC (adresse physique 48 bits) et cette adresse est gravée de manière permanente dans la carte réseau. Vous pouvez afficher l’adresse matérielle de votre carte réseau en tapant la commande « ipconfig / all » à l’invite de commande (sans les guillemets doubles à l’aide des systèmes d’exploitation Windows).

Le protocole ARP (Address Resolution Protocol) a pour objet de rechercher l’adresse MAC d’un périphérique de votre réseau local (LAN), pour l’adresse IPv4 correspondante, quelle application de réseau tente de communiquer.

Format de message ARP (Address Resolution Protocol)

Format de message ARP (Address Resolution Protocol)

Vous trouverez ci-dessous les champs du format de message ARP (Address Resolution Protocol).

Type de matériel: le champ Type de matériel dans le message ARP (Address Resolution Protocol) spécifie le type de matériel utilisé pour le réseau local transmettant le message ARP (Address Resolution Protocol). Ethernet est le type de matériel commun et sa valeur pour Ethernet est 1. La taille de ce champ est de 2 octets.

Type de protocole: Chaque protocole se voit attribuer un numéro utilisé dans ce champ. IPv4 est 2048 (0x0800 en hexa).

Longueur de l’adresse matérielle: longueur de l’adresse matérielle dans le message ARP (Address Resolution Protocol) Le message est la longueur en octets d’une adresse matérielle (MAC). Les adresses MAC Ethernet ont une longueur de 6 octets.

Longueur d’adresse de protocole: longueur en octets d’une adresse logique (adresse IPv4). Les adresses IPv4 ont une longueur de 4 octets.

Opcode: Le champ Opcode dans le message ARP (Address Resolution Protocol) spécifie la nature du message ARP. 1 pour la demande ARP et 2 pour la réponse ARP.

Adresse matérielle de l’expéditeur: adresse de couche 2 (adresse MAC) du périphérique envoyant le message.

Adresse de protocole de l’expéditeur: adresse de protocole (adresse IPv4) du périphérique envoyant le message

Adresse matérielle cible: couche 2 (adresse MAC) du récepteur prévu. Ce champ est ignoré dans les demandes.

Adresse de protocole cible: adresse de protocole (adresse IPv4) du destinataire.

Fonctionnement du protocole de résolution d’adresse (ARP)


Étape 1: Lorsqu’un périphérique source souhaite communiquer avec un autre périphérique, ce dernier vérifie dans son cache ARP (Address Resolution Protocol) qu’il a déjà une adresse MAC résolue du périphérique de destination. Si c’est le cas, il utilisera cette adresse MAC pour la communication. Pour afficher votre cache ARP (Local Address Resolution Protocol), ouvrez l’invite de commande et tapez la commande « arp -a » (sans les guillemets doubles à l’aide des systèmes d’exploitation Windows).

Étape 2: si la résolution ARP n’existe pas dans le cache local, la machine source génère un message de requête ARP (Address Resolution Protocol), elle place sa propre adresse de couche de liaison de données en tant qu’adresse matérielle de l’expéditeur et sa propre adresse IPv4 en tant que protocole d’expédition. Adresse. Il remplit l’adresse IPv4 de destination en tant qu’adresse de protocole cible. L’adresse matérielle cible restera vide, car la machine essaie de la trouver.

Étape 3: La source diffuse le message de requête ARP (Address Resolution Protocol) au réseau local.

Étape 4: le message est reçu par chaque périphérique du réseau local puisqu’il s’agit d’une diffusion. Chaque périphérique compare l’adresse de protocole cible (adresse IPv4 de la machine avec laquelle la source tente de communiquer) avec sa propre adresse de protocole (adresse IPv4). Ceux qui ne correspondent pas lâcheront le paquet sans aucune action.

Étape 5: Lorsque le périphérique ciblé vérifie l’adresse de protocole cible, il trouve une correspondance et génère un message de réponse ARP (Address Resolution Protocol). Il extrait les champs Adresse matérielle de l’expéditeur et Adresse du protocole émetteur du message de requête ARP (Address Resolution Protocol) et utilise ces valeurs pour l’adresse matérielle ciblée et l’adresse de protocole ciblée du message de réponse.

Étape 6: le périphérique de destination mettra à jour son cache ARP (Address Resolution Protocol), car il doit contacter l’ordinateur expéditeur prochainement.

Étape 7: Le périphérique de destination envoie le message de réponse ARP (Address Resolution Protocol). Il ne s’agira PAS d’une diffusion, mais d’un envoi individuel.

Étape 8: La machine source traite la réponse ARP (Address Resolution Protocol) de la destination. Elle stocke l’adresse matérielle de l’expéditeur en tant qu’adresse de couche 2 de la destination.

Étape 9: La machine source mettra à jour son cache ARP (Address Resolution Protocol) avec l’adresse matérielle de l’expéditeur et l’adresse de protocole de l’expéditeur reçues du message de réponse ARP (Address Resolution Protocol).

Protocole de résolution d’adresse expliqué avec un exemple


Prenons un exemple de topologie ci-dessus

Je suis assis à 192.168.0.84. Je veux cingler à 192.168.0.122, pour vérifier la connectivité de réseau. Lors de l’émission de la commande ping, nous ne spécifions jamais l’adresse MAC du périphérique de destination (192.168.0.122).

Nous savons que la commande ping fonctionne avec ICMP. ICMP est encapsulé dans le datagramme IP et le datagramme IP est encapsulé dans la trame Ethernet. Nous avons besoin de l’adresse IP source (mon adresse IP, 192.168.0.84), de l’adresse IP de destination (192.168.0.122), de l’adresse MAC source (mon adresse MAC 08: 00: 27: 58: 58: 98) et de l’adresse MAC de destination pour Trame Ethernet pour le message ICMP. L’adresse IP source, l’adresse IP de destination et l’adresse MAC source sont connues sur cette instance, mais l’adresse MAC de destination est inconnue sur cette instance.

Pour assembler la trame Ethernet, mon appareil doit avoir l’adresse MAC de destination correspondant à l’adresse IP 192.168.0.122.

Nous devons résoudre l’adresse MAC de destination correspondant à l’adresse IP 192.168.0.122.

Étape 1: avant de résoudre l’adresse MAC de destination correspondant à l’adresse IP 192.168.0.122, à l’aide du protocole ARP (Address Resolution Protocol), le périphérique source vérifie son cache ARP (Address Resolution Protocol) pour détecter une adresse MAC résolue du périphérique de destination. . Nous pouvons afficher le cache ARP en utilisant la commande arp -a

Le cache ARP de mon ordinateur est vide. Il n’y a pas d’entrées dans mon cache ARP.

Étape 2: Mon ordinateur doit maintenant résoudre l’adresse MAC de destination à l’aide d’ARP. Mon ordinateur prépare un message de demande ARP et l’envoie avec une adresse MAC de destination au format FF: FF: FF: FF: FF: FF (adresse MAC de diffusion) vers le commutateur LAN.

Étape 3: L’adresse MAC de destination étant FF: FF: FF: FF: FF: FF (adresse MAC de diffusion), le commutateur LAN l’inondera dans tous les ports connectés et chaque périphérique du réseau local en recevra une copie.

La capture d’écran suivante montre la fenêtre de capture Wireshark du message Demande ARP. Vous devez comparer la capture d’écran ci-dessous avec l’image au format de message ARP au début de cette leçon. La capture d’écran ci-dessous montre que l’adresse MAC de destination est FF: FF: FF: FF: FF: FF (Adresse MAC de diffusion), le code opération ARP est 1 (pour la requête ARP) et l’adresse MAC cible est 00:00. : 00: 00: 00: 00, ce qui est inconnu pour l’instant.

La capture d’écran ci-dessous montre également que l’adresse IP source est 192.168.0.84, l’adresse IP de destination est 192.168.0.122, l’adresse MAC source 08: 00: 27: 58: 58: 98 et l’adresse MAC de destination est 00:00: 00h00. 00h00.

Étape 4: Le message de requête ARP est reçu par chaque périphérique du réseau local, car il s’agit d’une diffusion. Chaque périphérique compare l’adresse de protocole cible (192.168.0.122) à sa propre adresse IP. Ceux qui ne correspondent pas lâcheront le paquet sans aucune action.

Étape 5: lorsque l’ordinateur avec l’adresse IP 192.168.0.122 reçoit la demande ARP, il doit préparer une réponse ARP et le renvoyer à l’ordinateur qui a envoyé la demande ARP. ARP Reply sera une monodiffusion, pour économiser les ressources réseau.

Notez que l’Opcodef de la réponse ARP est rempli en tant que 2, ce qui est utilisé pour l’identifier en tant que réponse ARP.

Le champ « Adresse MAC de l’expéditeur » (indiqué ci-dessous) dans ARP Reply est la réponse pour la requête ARP.

Désormais, les deux ordinateurs peuvent mettre à jour leur cache ARP afin que les mappages adresse MAC à adresse IP puissent être utilisés pour une communication future. Cependant, après un court laps de temps, le cache ARP est vidé pour éviter les mappages incorrects (l’adresse IP de tout périphérique peut changer à tout moment)

Le cache ARP rempli d’une adresse MAC en adresse IP est indiqué ci-dessous.

Vous avez appris le protocole de résolution d’adresse (ARP), le format de message du protocole de résolution d’adresse (ARP) et le fonctionnement du protocole de résolution d’adresse (ARP) dans un réseau local

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