TCP/IP 学习笔记(三)-网络层各协议详解

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ARP协议

一些特性

  1. arp工作在正常模式下,仅适用于广播领域;
  2. arp请求包为广播,arp响应包为单播;

arp完整过程

图解ARP

ARP缓存

  • ARP高效运行的关键是维护每个主机和路由器上的ARP缓存(或表)
  • 该缓存使用地址解析为每个接口维护从网络层地址到硬件地址的最新映射
  • IPv4地址映射到硬件地址时,它对应于高速缓存中的一个条目,其正常到期时间是条目创建开始后的20分钟
  • # ARP缓存表过期问题

ARP代理

如果ARP请求是从一个网络的主机发往另一个网络上的主机,那么连接这两个网络的路由器就可以回答该请求,这个过程称作委托ARP或ARP代理(Proxy ARP)。这样可以欺骗发起ARP请求的发送端,使它误以为路由器就是目的主机,而事实上目的主机是在路由器的“另一边”。路由器的功能相当于目的主机的代理,把分组从其他主机转发给它。详细查阅4.6 ARP代理

ARP代理也称作混合ARP(promiscuous ARP)或ARP出租(ARP hack)。这些名字来自于ARP代理的其他用途:通过两个物理网络之间的路由器可以互相隐藏物理网络。在这种情况下,两个物理网络可以使用相同的网络号,只要把中间的路由器设置成一个ARP代理,以响应一个网络到另一个网络主机的ARP请求。

免费ARP

免费 ARP 包的结构

免费 ARP(Gratuitous ARP)包是一种特殊的 ARP 请求,它并非期待得到 IP 对应的 MAC 地址,而是当主机启动的时候,发送一个 Gratuitous ARP 请求,即请求自己的 IP 地址的 MAC 地址。

免费 ARP 报文与普通 ARP 请求报文的区别在于报文中的目标 IP 地址。普通 ARP 报文中的目标 IP 地址是其他主机的 IP 地址;而免费 ARP 的请求报文中,目标 IP 地址是自己的 IP 地址。

免费 ARP 的作用

  • 该类型报文起到一个宣告作用。它以广播的形式将数据包发送出去,不需要得到回应,只为了告诉其他计算机自己的 IP 地址和 MAC 地址。
  • 可用于检测 IP 地址冲突。当一台主机发送了免费 ARP 请求报文后,如果收到了 ARP 响应报文,则说明网络内已经存在使用该 IP 地址的主机。
  • 可用于更新其他主机的 ARP 缓存表。如果该主机更换了网卡,而其他主机的 ARP 缓存表仍然保留着原来的 MAC 地址。这时,可以发送免费的 ARP 数据包。其他主机收到该数据包后,将更新 ARP 缓存表,将原来的 MAC 地址替换为新的 MAC 地址。

ICMP协议

在RFC,将ICMP 大致分成两种功能:差错通知和信息查询。

通过ICMP实现的一些常见功能

  • MTU探索
  • 改变路由
  • 源点抑制
  • ping命令
  • traceroute命令

不会导致产生ICMP差错报文的情况

  1. ICMP差错报文(但是,ICMP查询报文可能会产生ICMP差错报文)。
  2. 目的地址是广播地址(见图3-9)或多播地址(D类地址,见图1-5)的IP数据报。
  3. 作为链路层广播的数据报。
  4. 不是IP分片的第一片(将在11.5节介绍分片)。
  5. 源地址不是单个主机的数据报。这就是说,源地址不能为零地址、环回地址、广播地址或多播地址。

这些规则是为了防止过去允许ICMP差错报文对广播分组响应所带来的广播风暴。

详细可以参阅:完全理解ICMP协议

icmp相关的攻击手段

详细请阅读ICMP和安全的关系

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