21. Поясните принципы адресации в протоколах tcp/ip для сети Internet. Какую роль в организации этой адресации играют протоколы arp, rarp и dns-система?

См. 20.

По IP-адресу нужно найти МАС-адрес получателя, чтобы передать сетевой карте. Этим занимается протокол ARP. Протокол АRР работает различным образом в зависимости от того, какой протокол канального уровня работает в дан­ной сети — протокол локальной сети (Ethernet, Token Ring, FDDI) с возможностью широковещательного доступа одновременно ко всем узлам сети или же протокол глобальной сети (Х.25, frame relay), как правило не поддерживающий широкове­щательный доступ. При старте бездисковых станций по адресу сетевого адаптера нужно найти IP-адрес сервера. Этим занимается реверсивный протокол ARP – RARP.

Система доменов представляет собой распределенную базу данных, размещенную на множестве компьютеров. Такие компьютеры называются серверами имен или просто DNS-серверами. Каждый сервер имен содержит обычно лишь информацию по одному домену, но знает адреса DNS-серверов вышестоящих и нижестоящих доменов. Программное обеспечение, которое общается с серверами имен, называется клиентом DNS. Клиент DNS выполняет роль посредника между сетевыми приложениями и серверами имен и может функционировать как на отдельном компьютере, так и на сервере имен.

Сервер имен служит для перевода имени узла в соответствующий ему адрес при маршрутизации сообщения. Поскольку маршрутизация в сети осуществляется по IP-адресам, то перевод указанного пользователем IP-имени в IP-адрес с помощью DNS обязателен. На рис. 9.2 показана схема работы с DNS-сервером.

22. Какие основные функции выполняет протокол arp? Поясните структуру arp-таблицы. В каких узлах сети и как она поддерживается и пополняется?

Для определения локального адреса по IP-адресу используется протокол разрешения адреса Address Resolution Protocol, ARP. Протокол ARP работает различным образом в зависимости от того, какой протокол канального уровня работает в данной сети - протокол локальной сети (Ethernet, Token Ring, FDDI) с возможностью широковещательного доступа одновременно ко всем узлам сети, или же протокол глобальной сети (X.25, frame relay), как правило не поддерживающий широковещательный доступ.

Функциональ­ность протокола ARP сводится к решению двух задач. Одна часть протокола опре­деляет физические адреса при посылке дейтаграммы, другая отвечает на запросы устройств в сети. Протокол ARP предполагает, что каждое устройство «знает» как свой IP -адрес, так и свой физический адрес.

Для того чтобы уменьшить количество посылаемых запросов ARP , каждое устройство в сети, использующее протокол ARP , должно иметь специальную буферную память. В ней хранятся пары адресов ( IP -адрес, физический адрес) устройств в сети. Всякий раз, когда устройство получает ARP -ответ, оно сохра­няет в буферной памяти соответствующую пару. Если адрес есть в списке пар, то нет необходимости посылать ARP -запрос. Эта буферная память называется ARP -таблицей.

Протокол ARP поддерживает специальную ARP-таблицу, в которой указан IP-адрес, МАС-адрес и тип записи (динамический или статический). Статические записи создаются вручную с помощью утилиты arp и не имеют срока устаревания, они существуют до тех пор, пока компьютер или маршрутизатор не будут выключены. Динамические же записи создаются модулем протокола ARP, использующим широковещательные возможности локальных сетевых технологий. Динамические записи должны периодически обновляться. Если запись не обновлялась в течение определенного времени (порядка нескольких минут), то она исключается из таблицы. Таким образом, в ARP-таблице содержаться записи не обо всех узлах сети, а только о тех, которые активно участвуют в сетевых операциях. Поскольку такой способ хранения информации называют кэшированием, ARP-таблицы иногда называют ARP-кэш.