地址解析协议

ARP是将IP地址与网络物理地址一一对应的协议。例如，在IP 4中，地址长度是32位。在以太网中，设备的地址是48位（物理机器地址也称为介质访问控制地址）。一张称为ARP的表，用来支持在MAC地址和I P地址之间的一一对应关系。它提供两者的相互转换。

它如何工作的：

当传送过来的包要传向一个LAN的主机时，当它到达网关时，网关要求ARP程序找到物理主机或与IP地址相对应的MAC地址。ARP程序在缓存中寻找，如果找到地址，就提供此地址，以便让此包转换成相应的长度和格式，以传送到此主机。如果未找到，A RP程序就在网上广播一个特殊格式的消息，看哪个机器知道与这个IP地址相关的MAC地址。如果一台机器发现那是自己的IP地址，它就发送回应，这样就指出了相应的地址。A RP程序就更新自己的缓存然后发送此包到回应的MAC地址。

因为不同协议的相应处理方法不同，所以有不同网络的地址解析请求。也有反向地址解析协议（RARP）供不知道IP地址的主机从ARP缓存中获得I P地址。

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在FDDI网络上进行IP和ARP传输

介绍

FDDI定义了物理层和数据链路层中的MAC子层中的标准。我们可以从下图看到FDDI和其它协议的关系。其中FDDI PHY指FDDI物理层协议，FDDI PMD指FDDI物理层介质依赖，而SMT代表基站管理（station management）。

本文描述在此环境中使用IP和ARP，这时不需要非要求FDDI与IEEE 802网络的一致性，但这不等于说这种一致性不重要。本文允许FDDI上的基站（计算机）和以太网上的基站（计算机）通过网桥相连。

包格式

IP数据报和ARP的请求与响应在FDDI网络上传输时，应该在802.2 LLC和子网访问协议（SNAP）和FDDI MAC和物理层上传送。必须使用802.2 LLC的1业通信，所有帧必须以无编号信息格式传送。SNAP中的24位组织代码（Organization Code）必须为0，余下16位对于IP设置为2048，对于ARP设置为2054。

地址解析

将IP地址映射到FDDI地址需要ARP的动态发现过程帮助。IP地址是人为指定的，每个主机必须知道自己的IP地址，并对ARP请求作出正确响应。A RP协议内有一些域这里需要提一下：

hrd
16位
硬件类型代码

pro
16 位
协议类型代码

hln
8位
硬件地址位数

pln
8位
协议地址位数

op
16位
操作码

指定到IEEE 802网络的硬件代码为6，而以太网为1，因为这两者的数值不同，因此在桥接环境中会引起问题，为了避免问题，ARP包以硬件代码1传输。I P的协议代码为2048，硬件地址长度为6，IP协议地址长度为4，操作码1代表请求，2代表应答。

广播地址

广播地址必须映射到FDDI广播地址（全1地址）。

支持多播

IP多播地址映射到FDDI组地址时，可以将低23位IP地址放入低23位FDDI组地址01-00-5E-00-00-00中，例如IP多播地址为224.255.0.2，则F DDI组地址为01-00-5E-7F-00-02。在传输时，它的各位会在字节中位置从高到低互换。因此传输时它会变为：80-00-7A-FE-00-40。

尾格式

有一些UNIX 4.X BSD版本的系统为利用VAX机上的虚拟内存使用不同的打包机制，因此这些主机在直接接入FDDI时不使用尾部。

字节顺序

IP数据报在FDDI上传输时是作为一系列8位字节传输的。

MAC层的问题

包大小

FDDI MAC说明定义了最大为大小为9000字符（4500字节），包括2字节的头。如果减去LLC/SNAP头也就只有4470字节能够利用了。但是这4470中的一些空间还要为M AC以后的发展留下空间，因此，FDDI的MTU为4352字节，其中4096字节的数据，256字节的头信息。网关必须能够接收大小和MTU一样大的数据包，并能够对它进行分段。主机也要能够接收M TU大小的数据包，但是主机一般不要发送大于576字节的数据包，除非它明确知道目的主机能够接收。主机可能通过TCP的最大段长度选项告诉对方主机它希望的包大小。F DDI上的数据报比一般Internet上的数据报要大，因此当主机向非本局域网的主机发送数据报时要注意这一点。最好发送小一点的数据报，不要让网关进行分段，这样会影响效率。F DDI没有最小包大小限制。为了在桥接环境下和以太网进行通信，FDDI应该能够接收尾部填充字节的数据。

其它MAC层问题

FDDI MAC不要求16位和48位地址机器能够完全互联。但是它要求16位机器能够有48位机的功能，而且要求16位和48位机器能够接收对方的广播信息。为了避免互联上的问题，在I P和ARP上只使用48位地址。FDDI MAC定义了两类LCC帧，同步的和异步的。异步帧通过优先机制控制，拥有两级令牌，限制级的和非限制级的。只有使用非限制级令牌和异步帧才是要求F DDI要求互联的。所有IP和ARP帧以异步LCC帧的非限制级令牌传输，优先级不是全局处理的问题，是本地处理的问题。对于实现者来说，也应该实现对I P和ARP包以同步帧和限制级令牌形式的接收。在包传输后，FDDI提供帧复制（C）和地址确认标记（A），对它们的使用要看本地网络管理者和实现者的需要了，可以根据这些标记和其它相关信息进行链路层重发，A RP缓冲项目失效等。

关于IEEE 802.2的问题

虽然没必要支持IP和ARP，但是所有实现者必须能够支持IEEE 802.2一类服务，以下描述的是要实现的最小功能集，有一些功能和支持SNAP SAP不直接相关，但这些功能是LCC实现的最普通部分。802.2一类LCC要求支持UI，XID命令和响应，TEST命令和响应，网络结点不需要能够发出这些命令，但是要能够给出这些命令的应答。

编码

SSAP地址的低位设置为0表示这是命令帧，而响应帧则设置为1。UI命令的LCC控制域值为3；在Poll/Final位关闭时，XID命令与响应在LCC 控制域的值为175，反之，LCC控制域的值为191；在Poll/Final位关闭时，TEST命令与响应在LCC控制域的值为227，反之，LCC控制域的值为2 43。

过程

如果设置了Poll位，忽略UI响应和命令，如果SNAP SAP不在DSAP或SSAP域中，UI命令不被作为IP或ARP包处理。当XID或TEST命令到达时，必须返回相应的应答。如果DSAP是SNAP SAP（170），NULL SAP（0）或GLOBAL SAP（255）时，XID和TEST命令才必须被响应，如果包括其它值则不必响应。具体的响应格式如下：

目的MAC
从命令的源MAC复制而来

源MAC
设置为接收命令主机（或结点）的MAC

DSAP
从命令的SSAP中复制而来

SSAP
如果命令中的DSAP是SNAP SAP或GLOBAL SAP，设置为171；如果命令中的DSAP是NULL SAP，设置为1