đồ án nhóm cá nhân tìm hiểu arp rarp

ARP là gì?ARP Address Resolution Protocol đây là một thủ tục để kết nối một địa chỉ IP động tới một server vật lý cố định trong mạng Lan còn gọi là địa chỉ Mac.Đầu tiên chúng ta sẽ tìm h

ĐẠI HỌC DUY TÂN TRƯỜNG KHOA HỌC MÁY TÍNH KHOA KỸ THUẬT MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

�🕮🕮

ĐỒ ÁN NHÓM/ CÁ NHÂN MÔN: MẠNG MÁY TÍNH – MÃ MÔN: CS252

Đề tài:

TÌM HIỂU ARP, RARP

Nhóm SV thực hiện: (Nhóm 12)

Họ và Tên: Trần Phước Toàn Lớp môn học: CS 252 H Giảng viên HD: ThS TRẦN HỮU MINH ĐĂNG

Đà Nẵng, 5/2023

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC ARP 5

1.1 Tổng quan về giao thức ARP 5

1.1.1 ARP là gì? 5

1.1.2 Lịch sử và mục đích của ARP 5

1.2 Nội dung chi tiết về giao thức ARP 6

1.2.1 Cơ chế hoạt động của ARP 6

1.2.2 Các loại tập tin ARP 9

1.2.3 Các dạng của giao thức ARP 10

Proxy ARP 10

Gratuitous ARP 11

Reverse ARP 12

Inverse ARP 12

1.3 Tổng kết về giao thức ARP 13

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC RARP 14

2.1 Tổng quan về giao thức RARP 14

2.1.1 RARP là gì 14

2.1.2 Lịch sử và mục đích RARP 14

2.2 Nội dung chi tiết về giao thức RARP 14

2.2.1 Cơ chế hoạt động của RARP 14

2.2.2 Một số đặc điểm của RARP 16

2.3 Tổng kết về giao thức RARP 16

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 17

LỜI MỞ ĐẦU Lời đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân của

em Đã động viên, giúp đỡ, cổ vũ, tạo cho em thêm động lực để em có thể hoàn thành đồ án trong thời gian được giao

Ngày nay, nền kinh tế của đất nước đang ngày một phát triển và đang hòa nhập với nền kinh tế của khu vực cũng như của thế giới Cùng với sự phát triển

đó mạng máy tính đã và đang trở nên rất quan trọng đối với chúng ta trong mọi lĩnh vực như: khoa học, quốc phòng, thương mại, giáo dục Hiện nay ở nhiều nơi mạng máy tính đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được

Mạng LAN(Local Area Networks) là một mô hình hiện nay được sử dụng phổ biến trong các doanh nghiệp lớn, vừa và nhỏ: Trường học, công sở, nhà xưởng Mạng LAN đáp ứng hầu hết mọi yêu cầu của người sử dụng trong các ứng dụng mạng như chia sẻ thông tin, tài nguyên trên mạng, làm việc trong mội trường tương tác Với việc sử dụng mạng LAN sẽ giảm đáng kể các chi phí và thiết bị nhưng vẫn đảm bảo được tính chính xác và yêu cầu của công việc Vì vậy, em đã lựa chọn đề tài “Phân tích thiết kế và quản lý hệ thống mạng cho doanh nghiệp” để giúp doanh nghiệp có thể quản lí công việc một cách dễ dàng

và hiệu quả cao

Với mức độ phát triển của công nghệ thông tin, việc đưa ứng dụng vào sản xuất và lưu trữ tại các công ty ngày càng tăng cao cùng với sự gia tăng không ngừng của các công ty mới tại Việt Nam Nhu cầu về lưu trữ và xử lý thông tin trên máy tính tăng cao kéo đến nhu cầu thiết kế và thi công mạng LAN cho doanh nghiệp cũng tăng theo

Thật khó để tưởng tượng trong thời đại công nghệ thông tin như hiện nay

có một ngày nào đó chúng ta phải rời xa internet Việc kết nối và trao đổi thông tin qua môi trường internet đã trở thành một nhu cầu hàng ngày của mỗi người Chúng ta cập nhật tin tức thời sự, tin tức về bạn bè người thân từ internet và cũng đưa lên đó không ít thông tin

Nhưng có khi nào bạn tự hỏi mình rằng các thiết bị của chúng ta khi kết nối vào internet chúng hoạt động như thế nào, làm thế nào để thông tin chúng ta gửi lên đi đến đúng đích, vì sao thông tin chúng ta muốn gửi cho bạn bè không

đi đến nhầm máy tính của một người xa lạ nào đó, hay như làm thế nào máy tính của chúng ta biết được rằng gói tin mà nó gửi đi đã không tới được đích để

thực hiện việc gửi lại Bài viết này sẽ giúp các bạn đi tìm phần nào lời giải thích cho những câu hỏi trên

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC ARP

1.1 Tổng quan về giao thức ARP

1.1.1 ARP là gì?

ARP (Address Resolution Protocol) đây là một thủ tục để kết nối một địa chỉ IP động tới một server vật lý cố định trong mạng Lan (còn gọi là địa chỉ Mac)

Đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu làm thế nào để các máy tính trong một mạng LAN có thể gửi một gói tin đến đúng máy đích mong muốn Ta đã biết mỗi một máy tính có một card mạng và sở hữu một địa chỉ MAC cố định và duy nhất Và các card mạng trong một mạng LAN sẽ liên lạc với nhau thông qua địa chỉ này tại tầng Data-link của mô hình OSI

Bên cạnh đó khi một máy tính được kết nối vào mạng LAN nó cũng được cấp phép một địa chỉ mang tính chất quy ước là IP, sử dụng ở tầng Network của

mô hình OSI Chúng ta hoàn toàn có thể tự thay đổi địa chỉ này theo ý muốn của mình Bạn có thể hình dung địa chỉ MAC giống như địa chỉ nhà của mình dùng

để nhận thư từ bưu phẩm, còn địa chỉ IP giống như tên của mình dùng để xưng

hô khi giao tiếp với những người khác vậy

1.1.2 Lịch sử và mục đích của ARP

Vào tháng 11 năm 1982, ARP lần đầu tiên được đề xuất và thảo luận

trong RFC 826 bởi David C Plummer và trở thành giao thức dịch địa chỉ chung cho các mạng IP Ngay từ khi ra mắt độ phân giải địa chỉ của bộ IP đã lộ rõ vấn

đề bởi công nghệ mạng cục bộ Ethernet được yêu thích nhất ở mạng LAN nhưng cáp Ethernet lại yêu cầu địa chỉ 48 bit

Mặc dù ở thời điểm này IPv4 (32 bit) đang phổ biến thế nhưng địa chỉ IPv6 128 bit lại có xu hướng gia tăng Thay vì sử dụng giao thức ARP IPv6 lại

sử dụng Neighbor Discovery Đây là một giao thức được phát triển mới hoạt động tại lớp 2 mô hình OSI và dùng ICM phiên bản 6 để khám phá và xác định địa chỉ các nút liên kết khác

ARP cho phép một mạng quản lý các kết nối độc lập với những thiết bị vật lý cụ thể được gắn vào từng mạng Điều này cho phép giao thức Internet vận hành hiệu quả hơn so với việc nó phải tự quản lý địa chỉ của các thiết bị phần cứng và mạng vật lý

1.2 Nội dung chi tiết về giao thức ARP

1.2.1 Cơ chế hoạt động của ARP

Thử tưởng tượng bạn bước vào một phòng học và biết được rằng có một bạn gái tên Lina đang ở trong đó Bạn muốn đến ngồi cạnh để trò chuyện nhưng lại không biết bạn ấy ngồi ở đâu Khi ấy giải pháp đơn giản chúng ta sẽ thực

hiện là đứng lên nói cho tất cả mọi người cùng nghe: “xin cho hỏi bạn Lina đang ngồi ở vị trí nào ạ?” Sau khi bạn Lina nghe thấy như vậy sẽ giơ tay cho biết vị trí bạn ấy đang ngồi Sau khi đã biết vị trí của Lina bạn sẽ lại gần bạn ấy

và cuộc trò chuyện bắt đầu

Trong môi trường mạng LAN cũng như vậy Và đây là cách hoạt động của ARP

Bước 1: Thiết bị A sẽ kiểm tra cache của mình (giống như quyển sổ danh bạ nơi lưu trữ tham chiếu giữa địa chỉ IP và địa chỉ MAC) Nếu đã có địa chỉ MAC của IP 192.168.1.120 thì lập tức chuyển sang bước 9

Bước 2: Bắt đầu khởi tạo gói tin ARP Request Nó sẽ gửi một gói tin broadcast đến toàn bộ các máy khác trong mạng với địa chỉ MAC và IP máy gửi là địa chỉ của chính nó, địa chỉ IP máy nhận là 192.168.1.120, và địa chỉ MAC máy nhận là ff:ff:ff:ff:ff:ff

Bước 3: Thiết bị A phân phát gói tin ARP Request trên toàn mạng Khi switch nhận được gói tin broadcast nó sẽ chuyển gói tin này tới tất cả các máy trong mạng LAN đó

Bước 4: Các thiết bị trong mạng đều nhận được gói tin ARP Request Máy tính kiểm tra trường địa chỉ Target Protocol Address Nếu trùng với địa chỉ của mình thì tiếp tục xử lý, nếu không thì hủy gói tin

Bước 5: Thiết bị B có IP trùng với IP trong trường Target Protocol Address sẽ bắt đầu quá trình khởi tạo gói tin ARP Reply bằng cách:

o lấy các trường Sender Hardware Address và Sender Protocol Address trong gói tin ARP nhận được đưa vào làm Target trong gói tin gửi đi

o Đồng thời thiết bị sẽ lấy địa chỉ MAC của mình để đưa vào trường Sender Hardware Address

Bước 6: Thiết bị B đồng thời cập nhật bảng ánh xạ địa chỉ IP và MAC của thiết bị nguồn vào bảng ARP cache của mình để giảm bớt thời gian

xử lý cho các lần sau (hoạt động cập nhật danh bạ)

Bước 7: Thiết bị B bắt đầu gửi gói tin Reply đã được khởi tạo đến thiết bị A

Bước 8: Thiết bị A nhận được gói tin reply và xử lý bằng cách lưu trường Sender Hardware Address trong gói reply vào địa chỉ phần cứng của thiết bị B

Bước 9: Thiết bị A update vào ARP cache của mình giá trị tương ứng giữa địa chỉ IP (địa chỉ network) và địa chỉ MAC (địac chỉ datalink) của thiết bị B Lần sau sẽ không còn cần tới request

Như vậy máy A đã biết được địa chỉ MAC của máy B, tương tự như việc chúng ta đã biết địa chỉ cụ thể của ai đó Và khi A cần gửi một gói tin cho B thì

sẽ điền địa chỉ này vào trường Target Hardware Address Gói tin sẽ được gửi thằng đến B mà không cần gửi đến các máy khác trong mạng LAN nữa

1.2.2 Các loại tập tin ARP

Có hai dạng bản tin trong ARP cơ bản nhất: một là được gửi từ nguồn đến đích, còn một là được gửi từ đích tới nguồn

Request: Khi hệ thống khởi tạo quá trình, gói tin được gửi từ máy nguồn tới thiết bị đích

Reply: Khi quá trình đáp trả gói tin ARP request, được gửi từ thiết bị đích đến máy nguồn

Có 4 loại địa chỉ nằm trong một bản tin ARP đó là:

Sender Hardware Address: Đây là địa chỉ lớp hai của thiết bị gửi bản tin Sender Protocol Address: Đây là địa chỉ lớp ba (hay còn gọi là địa chỉ logic) của thiết bị gửi bản tin

Target Hardware Address: Địa chỉ lớp hai (hay còn được gọi là địa chỉ phần cứng) của thiết bị đích của bản tin

Target Protocol Address: Địa chỉ lớp ba (hay gọi là địa chỉ logic) của thiết bị đích của bản tin

1.2.3 Các dạng của giao thức ARP

Proxy ARP

Proxy ARP là giao thức truyền tải giữa 2 host ở 2 mạng khác nhau Thông thường hai mạng khác nhau muốn kết nối sẽ cần phải thông qua một thiết bị router để có thể làm trung gian cho quá trình truyền tải Cụ thể về cách hoạt động của Proxy ARP bạn đọc có thể tham khảo ví dụ ngay sau đây:

Có một Host A muốn kết nối và truyền thông tin tới Host D, vì vậy Host

A sẽ cung cấp một gói tin ARP request để yêu cầu host D gửi địa chỉ Mac cho Host A Gói tin broadcast này cho phép tất cả các host trong mạng đều có thể nhận đc và xử lý e0 của Router cũng có thể nhận được song host D sẽ không thể nhận được gói tin này vì Router đã drop gói tin ngay khi đến e0

Khi Router nhận biết rằng Host D nằm ở mạng khác, Router sẽ gửi lại cho Host A gói tin ARP Proxy reply và sẽ được lưu lại vào bộ nhớ cache của Host A Lúc này khi host A muốn gửi gói tin đến host D hoặc bất kỳ host nào trong subnet B thì chỉ cần truyền gói tin đến interface e0 của router Router sẽ tự biết cách để forward gói tin đến đúng đích

Proxy ARP giao thức truyền tải giữa 2 host ở 2 mạng khác nhau

Gratuitous ARP

Gratuitous ARP là một dạng ARP request nhằm thông báo một địa chỉ IP

to MAC mới hay được thay đổi cần được cập nhật trong máy chủ Các thiết bị trong mạng sẽ nhận được gói tin ARP request chứa địa chỉ IP và địa chỉ MAC của thiết bị cần cập nhập thông tin và lưu lại vào bộ nhớ cache để phục vụ cho quá trình truyền thông tin trong tương lai

sARP request nhằm thông báo một địa chỉ IP to MAC mới

Reverse ARP

Reverse Address Resolution Protocol hay RARP là giao thức cho phép máy chủ của bạn có thể biết được địa chỉ IP của mình

RARP là giao thức cho phép máy chủ của bạn có thể biết được địa chỉ IP của mình

Inverse ARP

ARP là giao thức cho phép truy xuất địa chỉ MAC dựa trên địa chỉ IP Ngược lại, Inverse ARP là giao thức tìm ra địa chỉ IP dựa trên địa chỉ MAC

ARP là giao thức cho phép truy xuất địa chỉ MAC dựa trên địa chỉ IP

1 Tổng kết về giao thức ARP

Với những thông tin trên, chúng tôi đã cung cấp cho bạn những kiến thức

về ARP – một thành phần quan trọng trong việc kết nối một địa chỉ IP động tới một server vật lý cố định trong mạng LAN

Nếu bạn có thắc mắc về ARP hoặc muốn muốn tìm hiểu thêm những kiến thức khác về mô hình mạng, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC RARP

2.1 Tổng quan về giao thức RARP

2.1.1 RARP là gì

Giao thức RARP (Reverse Address ResolutionProtocol) hay còn gọi là giao thức phân giải địa chỉ ngược là một giao thức được sử dụng bởi một máy chủ yêu cầu giao thức Internet(IPv4) dùng để xác định địa chỉ IP (địa chỉ logic)

từ địa chỉ MAC của thiết bị

2.1.2 Lịch sử và mục đích RARP

Mục Đích : Sử dụng giao thức RARP để tìm địa chỉ IP (Thực chất là việc ánh xạ cho Host một địa chỉ IP) khi đã biết địa chỉ vật lý (MAC) của Host Qúa trình thực hiện RARP được bắt đầu khi một máy muốn gửi đi một gói tin đến một máy khác, để làm được điều này trước tiên là máy đó phải xác định được địa chỉ IP của mình trong mạng Như chúng ta đã biết việc gửi gói tin trong cùng một mạng thông qua Switch là dựa vào địa chỉ MAC tuy nhiên để biết được chúng có cùng trong cùng một mạng hay không thì cần xác định IP của mạng đó, RARP làm nhiệm vụ này

Khi một máy trong mạng cục bộ gửi yêu cầu xác định địa chỉ IP từ cổng của máy chủ ARP (Address Resolution Protocol) thì chúng sẽ kiểm tra tại các bảng hoặc bộ nhớ đệm (Cache) tại đó Một quản trị mạng (Network

Administrator) có trách nhiệm tạo ra bảng tại cổng định hướng của mạng cục bộ này Bảng này sẽ ánh xạ địa chỉ MAC của máy sang địa chỉ IP tương ứng 2.2 Nội dung chi tiết về giao thức RARP

2.2.1 Cơ chế hoạt động của RARP

Qúa trình thực hiện RARP được bắt đầu khi một máy muốn gửi đi một gói tin đến một máy khác, để làm được điều này trước tiên là máy đó phải xác định được địa chỉ IP của mình trong mạng Như chúng ta đã biết việc gửi gói tin trong cùng một mạng thông qua Switch là dựa vào địa chỉ MAC tuy nhiên để biết được chúng có cùng trong cùng một mạng hay không thì cần xác định IP của mạng đó, RARP làm nhiệm vụ này

Khi một máy trong mạng cục bộ gửi yêu cầu xác định địa chỉ IP từ cổng của máy chủ ARP (Address Resolution Protocol) thì chúng sẽ kiểm tra tại các bảng hoặc bộ nhớ đệm (Cache) tại đó Một quản trị mạng (Network

Administrator) có trách nhiệm tạo ra bảng tại cổng định hướng của mạng cục bộ này Bảng này sẽ ánh xạ địa chỉ MAC của máy sang địa chỉ IP tương ứng Khái niệm RARP Server: Tất cả ánh xạ giữa địa vật lý (MAC) với địa chỉ logic(IP) của các Hosts được lưu trữ vào tệp cấu hình của một Host nào đó

trong mạng Host này được gọi là RARP Server Host này đáp ứng tất cả các yêu cầu của RARP Request Còn tệp cấu hình này nằm trên vùng đĩa cứng của RARP Server

RARP Client : là một hệ thống máy tính không đĩa (Hosts), nơi phát ra các yêu cầu để xác định IP của Host với đầu vào là địa chỉ MAC

Hoạt động:

Khi một hệ thống không đĩa khởi động, nó phát đi một gói tin Broadcast yêu cầu RARP với địa chỉ MAC của nó Gói tin này được nhận bởi tất cả các Hosts trong mạng Khi RARP Server nhận được gói tin này nó nhìn lên địa chỉ MAC trong tệp cấu hình và xác định địa chỉ IP tương ứng Sau đó nó gửi địa chỉ IP trong gói trả lời tin RARP (RARP Reply) và chỉ gửi từ một Host đến Host đích cần tới vì vậy gọi là gói Unicast Hệ thống không đĩa ban đầu nhận được gói tin này và có được địa chỉ IP

Một gói tin RARP Request thường được được tạo ra trong quá trình khởi động của Host Khi RARP Server nhận được gói RARPRequest, nó thực hiện các bước sau

o Địa chỉ MAC trong gói tin yêu cầu được tìm kiếm trong tệp cấu hình, và được ánh xạ sang địa chỉ IP tương ứng

o Nếu việc ánh xạ không tìm thấy thì gói tin sẽ bị loại

o Nếu việc ánh được tìm thấy, một gói tin RARP Reply được tạo ra với địa chỉ MAC và IP của máy nguồn Sau đó gói này được gửi trả lại Host mà

đã đưa ra gói RARP Request

Lúc này khi Host nhận được RARP Reply, nó nhận được địa chỉ IP từ gói tin RARP ban đầu và hoàn tất quá trình khởi động (Boot), địa chỉ IP được sử dụng để giao tiếp với các Hosts khác trong mạng cho đến khi nó khởi động lại 2.2.2 Một số đặc điểm của RARP

Giao thức này xuất hiện đầu tiên trong việc giải quyết nhiệm vụ ánh xạ từ địa chỉ vật lý sang địa chỉ logic

Sử dụng trong các hệ thống không có đĩa (DisklessWorkstation)

Sử dụng nhiều trong các mạng LAN qui mô nhỏ, đặc biệt là trong mạng Ethernet