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1. Pile de protocoles TCP / IP
Modèle à quatre couches
Le protocole TCP / IP suit un concept de modèle à quatre couches: couche application, couche transport, couche interconnexion et couche interface réseau.
Couche d'interface réseau: la couche de base du modèle est la couche d'interface réseau. Responsable de l'envoi et de la réception des trames de données, qui sont des unités de transmission d'informations de réseau indépendantes. La couche d'interface réseau place la trame sur le réseau ou supprime la trame du réseau.
Couche d'interconnexion: le protocole d'interconnexion encapsule les paquets de données dans des datagrammes Internet et exécute les algorithmes de routage nécessaires.
Il existe quatre protocoles d'interconnexion:
IP IP: responsable de l'adressage et du routage des paquets de données entre l'hôte et le réseau.
Address Resolution Protocol ARP: obtenez l'adresse de l'hôte matériel dans le même réseau physique.
Internet Control Message Protocol ICMP: envoyez des messages et signalez les erreurs de transmission des paquets de données.
Protocole de gestion de groupe d'interconnexion IGMP: utilisé par les hôtes IP pour signaler les membres du groupe d'hôtes au routeur de multidiffusion local.
Couche de transport: le protocole de transport fournit une session de communication entre les ordinateurs. Le choix du protocole de transmission dépend de la méthode de transmission des données.
Deux protocoles de transmission:
Transmission Control Protocol TCP: fournit des connexions de communication fiables pour les applications. Il convient au transfert d'une grande quantité de données en une seule fois. Et adapté aux applications qui nécessitent une réponse.
User Datagram Protocol UDP: Fournit une communication sans connexion et ne garantit pas une transmission fiable des paquets. Il convient à la transmission d'une petite quantité de données à la fois, et la fiabilité est de la responsabilité de la couche application.
Couche application: les applications accèdent au réseau via cette couche.
Technologie d'interface réseau
IP utilise la spécification d'interface de périphérique réseau NDIS pour soumettre l'IP à la couche d'interface réseau afin de prendre en charge les technologies d'interface WAN et réseau local.
Protocole de ligne série
TCP / IPG utilise généralement le protocole de ligne série Internet SLIP ou le protocole point à point PPP pour la transmission de données sur la ligne série.
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2.ARP
Pour communiquer sur le réseau, l'hôte doit connaître l'adresse matérielle de l'autre hôte. La résolution d'adresse est le processus de mappage de l'adresse IP de l'hôte sur une adresse matérielle. Le protocole de résolution d'adresse ARP est utilisé pour obtenir les adresses matérielles des hôtes sur le même réseau physique.
L'adresse IP de l'hôte correspond à l'adresse matérielle:
(1) Lorsqu'un hôte souhaite communiquer avec un autre hôte, il lance une requête ARP. Lorsque l'adresse IP détermine que l'adresse IP est locale, l'hôte source recherche dans le cache ARP l'adresse matérielle de l'hôte cible.
(2) Si le mappage n'est pas trouvé, ARP crée une requête. L'adresse IP et l'adresse matérielle de l'hôte source seront incluses dans la demande. La demande est diffusée afin que tous les hôtes locaux puissent la recevoir et la traiter.
(3) Chaque hôte du réseau local reçoit la diffusion et recherche une adresse IP correspondante.
(4) Lorsque l'hôte cible détermine que l'adresse IP de la demande correspond à la sienne, il envoie directement une réponse ARP pour transmettre sa propre adresse matérielle à l'hôte source. Mettez à jour son cache ARP avec l'adresse IP et l'adresse matérielle de l'hôte source. Après avoir reçu la réponse, l'hôte source établit la communication.
Résoudre l'adresse IP distante
Les hôtes de différents réseaux communiquent entre eux et la diffusion ARP est la passerelle par défaut de l'hôte source.
Si l'adresse IP de destination est un hôte réseau distant, ARP diffusera l'adresse d'un routeur.
(1) Lorsque la demande de communication est initialisée, on sait que l'adresse IP cible est une adresse distante. L'hôte source est recherché dans la table de routage locale. Sinon, l'hôte source est considéré comme l'adresse IP de la passerelle par défaut. Trouvez la passerelle qui correspond au cache ARP
(2) Si aucun enregistrement de la passerelle n'est trouvé, ARP diffusera une demande pour l'adresse de la passerelle au lieu de l'adresse de l'hôte cible. Le routeur répond à la demande ARP de l'hôte source avec sa propre adresse matérielle. L'hôte source envoie le paquet de données au routeur pour transmission au réseau de l'hôte cible, et atteint finalement l'hôte cible.
(3) Sur le routeur, l'IP détermine si l'adresse IP cible est locale ou distante. S'il est local, le routeur utilise ARP (cache ou diffusion) pour obtenir l'adresse matérielle. S'il est distant, le routeur recherche la passerelle dans sa table de routage, puis utilise ARP pour obtenir l'adresse matérielle de la passerelle. Le paquet de données est envoyé directement à l'hôte cible suivant.
(4) Une fois que l'hôte cible a reçu la demande, il forme une réponse ICMP. Étant donné que l'hôte source se trouve sur le réseau distant, la passerelle du réseau hôte source sera recherchée dans la table de routage locale. Après avoir trouvé la passerelle, ARP obtient son adresse matérielle.
(5) Si l'adresse matérielle de cette passerelle n'est pas dans le cache ARP, elle est obtenue par diffusion ARP. Une fois qu'il a obtenu l'adresse matérielle, la réponse ICMP est envoyée au routeur, puis à l'hôte source.
Cache ARP
Afin de réduire la quantité de diffusion, ARP enregistre le mappage d'adresse dans le cache pour la sauvegarde. Le cache ARP stocke les éléments dynamiques [suivant] et les éléments statiques. Les éléments dynamiques sont automatiquement ajoutés et supprimés, tandis que les éléments statiques restent dans le CACHE jusqu'au redémarrage de l'ordinateur.
Le cache ARP réserve toujours l'adresse de diffusion matérielle (0xffffffffffffh) comme entrée permanente pour le sous-réseau local.
Cet élément permet à l'hôte de recevoir des diffusions ARP. Lors de l'affichage du cache, l'élément ne sera pas affiché.
Le cycle de vie de chaque enregistrement de cache ARP est de 10 minutes, et il sera supprimé s'il n'est pas utilisé dans les 2 minutes. Lorsque la capacité du cache est pleine, supprimez l'enregistrement le plus ancien.
Ajouter des enregistrements statiques (permanents)
En ajoutant des entrées ARP statiques, le nombre de requêtes ARP pour accéder à l'hôte peut être réduit.
Structure des paquets ARP
Les champs de la structure ARP sont les suivants:
Type de matériel - le type de matériel (couche d'accès au réseau) utilisé.
Type de protocole - le protocole dans le processus d'analyse utilise la valeur du type éther.
Longueur de l'adresse matérielle - la longueur d'octet de l'adresse matérielle. Pour Ethernet et Token Ring, la longueur est de 6 octets.
Longueur d'adresse de protocole - la longueur de l'octet d'adresse de protocole, la longueur d'IP est de 4 octets.
Numéro d'opération - Spécifiez le champ de l'opération en cours.
Adresse matérielle de l'expéditeur - adresse matérielle de l'expéditeur.
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