TCP/IP协议与ARP 网桥与STP

ARP

建立TCP连接与ARP的关系

应用接受用户提交的数据,触发TCP建立连接,TCP的第一个SYN报文通过connect函数到达IP层,IP层通过查询路由表:
如果目的IP和自己在同一个网段:
  当IP层的ARP高速缓存表中存在目的IP对应的MAC地址时,则调用网络接口send函数(参数为IP Packet和目的MAC))将数据提交给网络接口,网络接口完成Ethernet Header + IP + CRC的封装,并发送出去;
  当IP层的ARP高速缓存表中不存在目的IP对应的MAC地址时,则IP层将TCP的SYN缓存下来,发送ARP广播请求目的IP的MAC,收到ARP应答之后,将应答之中的<IP地址,对应的MAC>对缓存在本地ARP高速缓存表中,然后完成TCP SYN的IP封装,调用网络接口send函数(参数为IP Packet和目的MAC))将数据提交给网络接口,网络接口完成Ethernet Header + IP + CRC的封装,并发送出去;。
如果目的IP地址和自己不在同一个网段,就需要将包发送给默认网关,这需要知道默认网关的MAC地址:
  当IP层的ARP高速缓存表中存在默认网关对应的MAC地址时,则调用网络接口send函数(参数为IP Packet和默认网关的MAC)将数据提交给网络接口,网络接口完成Ethernet Header + IP + CRC
  当IP层的ARP高速缓存表中不存在默认网关对应的MAC地址时,则IP层将TCP的SYN缓存下来,发送ARP广播请求默认网关的MAC,收到ARP应答之后,将应答之中的<默认网关地址,对应的MAC>对缓存在本地ARP高速缓存表中,然后完成TCP SYN的IP封装,调用网络接口send函数(参数为IP Packet和默认网关的MAC)将数据提交给网络接口,网络接口完成Ethernet Header + IP + CRC的封装,并发送出去。

ARP的位置

 OSI模型有七层,TCP在第4层传输层,IP在第3层网络层,而ARP在第2层数据链路层。高层对低层是有强依赖的,所以TCP的建立前要进行ARP的请求和应答。
 ARP高速缓存表在IP层使用。如果每次建立TCP连接都发送ARP请求,会降低效率,因此在主机、交换机、路由器上都会有ARP缓存表。建立TCP连接时先查询ARP缓存表,如果有效,直接读取ARP表项的内容进行第二层数据包的发送;只有表失效时才进行ARP请求和应答进行MAC地址的获取,以建立TCP连接。

ARP的作用

 要了解ARP的作用,首先要分清两个“地址”:
  (1)TCP/IP的32bit IP地址。仅知道主机的IP地址不能让内核发送数据帧给主机。
  (2)网络接口的硬件地址,它是一个48bit的值,用来标识不同的以太网或令牌环网络接口。在硬件层次上,进行数据交换必须有正确的接口地址,内核必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。
  简言之,就是在以太网中,一台主机要把数据帧发送到同一局域网上的另一台主机时,设备驱动程序必须知道以太网地址才能发送数据。而我们只知道IP地址,这时就需要采用ARP协议将IP地址映射为以太网地址。
  要注意一点,一般认为ARP协议只使适用于局域网。

 

STP

生成树协议(STP)是一个环路阻止协议。

它是一种技术,允许桥梁相互通信,以发现网络中的物理环路。通过协议指定了网桥,用来创建无环逻辑拓扑的算法。
通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环
当前路径发生故障时,激活冗余备份链路,恢复网络连通性

 

posted @ 2024-06-13 16:05  瘋耔  阅读(115)  评论(0编辑  收藏  举报
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