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ARP

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ARP

   Come viene determinato l’indirizzo Ethernet del destinatario quando deve

   essere inviato un pacchetto IP?

   L’ARP (Address Resolution Protocol) viene usato per ottenere gli

   indirizzi Ethernet a partire dagli indirizzi IP.  La traduzione viene

   effettuata solo per i pacchetti IP in partenza, poiché ciò avviene

   quando l’header IP e quello Ethernet sono creati.

4.1  Tabella ARP per la Traduzione degli Indirizzi



   La traduzione viene effettuata usando una tabella.  La tabella, chiamata

   tabella ARP, è immagazzinata in memoria e contiene una riga per ogni

   computer della Internet.  Vi sono poi una colonna per l’indirizzo IP ed

   una per l’indirizzo Ethernet.  Quando si traduce un indirizzo IP in un

   indirizzo Ethernet, viene scandita la tabella alla ricerca

   dell’indirizzo IP.  La seguente è una tabella ARP semplificata:

                  -------------------------------------

                  |indirizzo IP     indirizzo Ethernet|

                  -------------------------------------

                  |223.1.2.1        08-00-39-00-2F-C3 |

                  |223.1.2.3        08-00-5A-21-A7-22 |

                  |223.1.2.4        08-00-l0-99-AC-54 |

                  -------------------------------------

                    TABELLA 1.  Esempio di Tabella ARP

   Convenzionalmente, i 4-byte degli indirizzi IP li si scrive in decimale

   separati da punti.  I 6-byte degli indirizzi Ethernet invece, li si

   scrive in esadecimale separati da un trattino.

   La tabella ARP è necessaria poichè gli indirizzi IP e quelli Ethernet

   sono selezionati indipendentemente; non è possibile usare un algoritmo

   per tradurre un indirizzo IP in un indirizzo Ethernet.  Gli indirizzi IP

   sono selezionati dal gestore di rete basandosi sulla locazione dei

   computer sulla internet.  Quando un computer viene spostato in un posto

   differente di una internet, il suo indirizzo IP deve essere cambiato. 

   L’indirizzo Ethernet viene stabilito dal costruttore sulla base dello

   spazio ad esso assegnato da

   una autorità a ciò preposta.  Quando si cambia scheda di rete, il suo

   indirizzo Ethernet cambia.

4.2  Tipico Scenario di Traduzione

   Durante le normali operazioni, una applicazione di rete, come può essere

   TELNET, invia un messaggio di applicazione al TCP, questo invia allora

   un corrispondente messaggio al modulo IP.  L’indirizzo IP di

   destinazione è conosciuto dalla applicazione, dal modulo TCP, e dal modulo IP.  A questo punto il

   pacchetto IP è stato costruito ed è pronto per essere inviato al driver

   Ethernet, ma prima deve essere determinato l’indirizzo Ethernet del

   destinatario.

   La tabella ARP è usata per ricavare tale indirizzo Ethernet.

   4.3  La coppia Request/Response ARP

   Ma come fa la tabella ARP ad essere riempita all’inizio?  La risposta è

   che viene riempita automaticamente da ARP su una procedura di base.

   Quando la tabella ARP non può essere usata per tradurre un indirizzo,

   accadono due cose:

1.  Un pacchetto con una richiesta ARP contenente un indirizzo Ethernet di broadcast viene inviata sulla rete ad ogni computer.

     2. Il pacchetto IP in partenza viene posto in una coda.

   Tutte le interfacce Ethernet ricevono il frame Ethernet broadcast. 

   Ciascun driver Ethernet esamina il campo “Type” di questo frame e passa

   il pacchetto ARP al modulo ARP.  Il pacchetto di richiesta ARP dice: 'Se

   il vostro indirizzo IP è uguale all’indirizzo IP richiesto, siete

   pregati di fornire il vostro indirizzo Ethernet'.  Un pacchetto di

   richiesta ARP contiene qualcosa come la tabella che segue:

              -------------------------------------------------------

              |Indirizzo IP del mittente           223.1.2.1        |

              |Indirizzo Ethernet del mittente     08-00-39-00-2F-C3|

              -------------------------------------------------------

              |Indirizzo IP del destinatario       223.1.2.2        |

              |Indirizzo Ethernet del destinatario <blank>          |

              -------------------------------------------------------

                     TABELLA 2.  Esempio di richiesta ARP

   Ciascun modulo ARP esamina l’indirizzo IP del destinatario e se lo trova

   uguale al proprio indirizzo IP, manda una risposta direttamente

   all’indirizzo Ethernet del mittente.  Il pacchetto ARP di risposta dice

   'Si, quell’indirizzo del destinatario è il mio, lascia che spedisca il

   mio indirizzo Ethernet”.  Un pacchetto di risposta ARP ha il contenuto

   dei campi mittente/destinatario scambiati rispetto a quello di




   richiesta.  Qualcosa come la seguente:


              -------------------------------------------------------

              |Indirizzo IP del mittente           223.1.2.2        |

              |Indirizzo Ethernet del mittente     08-00-28-00-38-A9|

              -------------------------------------------------------

              |Indirizzo IP del destinatario       223.1.2.1        |

              |Indirizzo Ethernet del destinatario 08-00-39-00-2F-C3|

              -------------------------------------------------------

                     TABELLA 3.  Esempio di risposta ARP

   La risposta è ricevuta dall’originario computer mittente.  Il driver

   Ethernet guarda il campo “Type” nel frame Ethernet quindi passa il

   Pacchetto al modulo ARP il quale lo esamina e, nella tabella ARP

   aggiunge in corrispondenza dell’indirizzo IP del mittente, quello

   Ethernet.

   La tabella aggiornata somiglierà allora alla seguente:

                   --------------------------------------

                   |indirizzo IP     indirizzo Ethernet |

                   --------------------------------------

                   |223.1.2.1         08-00-39-00-2F-C3 |

                   |223.1.2.2         08-00-28-00-38-A9 |

                   |223.1.2.3         08-00-5A-21-A7-22 |

                   |223.1.2.4         08-00-l0-99-AC-54 |

                   --------------------------------------

                  TABELLA 4.  Tabella ARP dopo la Risposta

4.4  Lo Scenario Continua

   La nuova traduzione è stata automaticamente installata nella tabella,

   in pochi milli-secondi.  Ricordiamo ora dal passo 4.2, che il pacchetto

   IP era stato posto in una coda.  Adesso che è possibile inserirvi 

   l’indirizzo Ethernet del destinatario il frame può essere preso dalla

   coda e trasmesso.  Perciò, con i nuovi passi 3, 4, e 5, lo scenario per

   il computer mittente sarà:

1.  Un pacchetto con una richiesta ARP contenente un indirizzo Ethernet di broadcast viene inviata sulla rete ad ogni computer.

2.  Il pacchetto IP in partenza viene posto in una coda.

3.    Arriva la risposta ARP con la traduzione indirizzi IP-a-Ethernet per la tabella ARP.

4.  Per il pacchetto IP posto in coda, viene usata la tabella ARP per

        tradurre l’indirizzo IP in quello Ethernet.

     5. Il frame Ethernet viene trasmesso sulla Ethernet.

   Riassumendo, quando nella tabella ARP manca la traduzione, il pacchetto

   IP è posto in coda.  I dati di traduzione sono ottenuti velocemente

   attraverso delle request/response ARP ed il pacchetto IP in coda viene

   trasmesso.

   Ogni computer possiede una separata tabella ARP per ogni sua interfaccia

   Ethernet.  Se il computer destinatario non esiste, non ci sarà alcuna

   risposta ARP e nessuna riga nella tabella ARP.  L’IP ssectiunerà allora i

   pacchetti in partenza verso quell’indirizzo.  I protocolli di livello

   alto non possono conoscere la differenza fra una Ethernet non

   funzionante e l’assenza di un computer con l’indirizzo IP destinatario.

   Alcune implementazioni di IP ed ARP non pongono in coda i pacchetti IP

   durante l’attesa della risposta ARP.  Invece il pacchetto IP viene

   scartato ed il suo recupero è lasciato al modulo TCP o  all’applicazione

   di rete UDP.  Questo recupero è realizzato usando le ritrasmissioni su

   time-out.  Il messaggio viene ritrasmesso sulla rete perché la sua prima

   copia ha già provocato il riempimento della tabella ARP.






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