魔客室

TCPIP详解卷1_第05章 RARP逆地址解析协议

8分钟阅读

第5章 RARP：逆地址解析协议

所属：TCP/IP详解 卷1：协议 来源：TCP/IP详解 卷1：协议

本章介绍RARP协议，包括RARP的作用、分组格式、服务器和设计等。

5.1 引言

RARP的作用

RARP（Reverse Address Resolution Protocol）：

  • 逆地址解析协议
  • 把MAC地址转换成IP地址
  • 链路层地址 → 网络层地址
  • 和ARP相反

RARP把MAC地址解析成IP地址。

为什么需要RARP

为什么需要RARP：

  • 有些设备没有磁盘
  • 启动时不知道自己的IP
  • 只有MAC地址（烧在网卡上）
  • 需要获取自己的IP地址
  • 用RARP来获取

典型设备：

  • 无盘工作站
  • 嵌入式设备
  • 某些终端

无盘设备用RARP获取IP。

RARP和ARP的区别

RARP vs ARP：

对比项ARPRARP
方向IP → MACMAC → IP
作用找目标的MAC找自己的IP
请求者知道自己IP不知道自己IP
应答者目标主机RARP服务器
协议号0x08060x8035

RARP和ARP方向相反。

本章讨论的内容

本章讨论的内容：

  • RARP分组格式
  • RARP的工作过程
  • RARP服务器
  • RARP的设计
  • RARP的问题

本章介绍RARP协议。

5.2 RARP分组格式

RARP分组格式

RARP分组格式：

  • 和ARP基本一样
  • 只是操作码不同
  • 帧类型不同
+-------------------+-------------------+------+------+------+------+
|     硬件类型       |     协议类型       |硬件地址|协议地址| 操作 |
|       2字节        |       2字节        |长度1B |长度1B | 2字节 |
+-------------------+-------------------+------+------+------+------+
|        发送端硬件地址（6字节）          |  发送端IP地址（4字节）  |
+---------------------------------------+-----------------------+
|        目标端硬件地址（6字节）          |  目标端IP地址（4字节）  |
+---------------------------------------+-----------------------+

RARP格式和ARP类似。

操作类型

操作类型：

  • 3：RARP请求（RARP Request）
  • 4：RARP应答（RARP Reply）

操作码和ARP不同。

帧类型

以太网帧类型：

  • ARP：0x0806
  • RARP：0x8035

帧类型也不同。

5.3 RARP的工作过程

基本过程

RARP的工作过程：

场景：无盘工作站启动，不知道自己的IP

  1. 主机发RARP请求（广播）

    • 目的MAC：全F（广播）
    • 内容：我的MAC是xxx，我的IP是什么？
    • 网络上所有主机都收到

  2. RARP服务器收到请求

    • 查MAC-IP映射表
    • 找到对应的IP
    • 发RARP应答

  3. 主机收到应答

    • 得到自己的IP地址
    • 可以开始通信了

RARP请求广播，应答单播。

为什么需要服务器

为什么需要RARP服务器：

  • 主机自己不知道自己的IP
  • 必须问别人
  • 需要一个知道所有MAC-IP映射的服务器
  • 服务器维护映射表

RARP需要专门的服务器。

多个服务器

可以有多个RARP服务器：

  • 冗余
  • 一个挂了还有其他的
  • 更可靠

问题：

  • 多个服务器都应答怎么办？
  • 主机用第一个收到的
  • 其他的忽略

可以有多个服务器。

5.4 RARP服务器

RARP服务器的作用

RARP服务器的作用：

  • 维护MAC地址到IP地址的映射表
  • 响应RARP请求
  • 告诉请求者它的IP地址

服务器维护映射表。

映射表

映射表：

  • MAC地址 → IP地址
  • 管理员配置
  • 静态配置
  • 不是自动学习的

配置例子：

00:11:22:33:44:55  192.168.1.100
aa:bb:cc:dd:ee:ff  192.168.1.101

映射表是静态配置的。

RARP服务器的实现

RARP服务器的实现：

  • 用户态进程
  • 监听RARP请求
  • 查表应答
  • 通常是系统的一个服务

为什么是用户态：

  • 需要配置文件
  • 管理方便
  • 不用改内核

服务器通常是用户态的。

5.5 RARP的设计问题

RARP的问题

RARP的问题：

  1. 只能获取IP地址

    • 只能得到IP
    • 其他信息（子网掩码、网关等）得不到
    • 不够用

  2. 基于广播

    • 路由器不转发RARP广播
    • 每个网络都要有服务器
    • 麻烦

  3. 需要静态配置

    • 映射表要手动配置
    • 管理麻烦
    • 不灵活

  4. 没有安全机制

    • 谁都可以应答
    • 可能有欺骗

RARP有很多问题。

RARP的替代

RARP的替代：

  • BOOTP（引导程序协议）
  • DHCP（动态主机配置协议）
  • 功能更强
  • 更灵活

为什么替代：

  • BOOTP/DHCP功能更多
  • 可以获取更多信息
  • 可以跨网络
  • 更灵活

RARP被BOOTP和DHCP取代了。

5.6 RARP vs BOOTP vs DHCP

三者的比较

RARP vs BOOTP vs DHCP：

对比项RARPBOOTPDHCP
层级链路层应用层（UDP）应用层（UDP）
能获取的信息只有IPIP、网关、文件名等更多，还能动态分配
跨网络不能能（中继代理）能（中继代理）
动态分配不能不能（静态）能
安全性差差有一些机制
复杂度简单中等复杂

三者功能越来越强。

演进过程

演进过程：

RARP → BOOTP → DHCP

为什么演进：

  • RARP太简单，功能不够
  • BOOTP增加了更多信息
  • DHCP增加了动态分配
  • 越来越灵活

从简单到复杂，功能越来越强。

5.7 小结

RARP的作用

  1. 逆地址解析

    • MAC地址 → IP地址
    • 和ARP相反

  2. 为什么需要

    • 无盘设备
    • 启动时不知道自己IP
    • 用RARP获取

RARP分组格式

  1. 格式

    • 和ARP类似
    • 操作码不同
    • 帧类型不同

  2. 操作类型

    • 3=请求
    • 4=应答

RARP的工作过程

  1. 基本过程

    • 发请求（广播）
    • 服务器应答
    • 得到IP

  2. 服务器

    • 维护映射表
    • 响应请求

  3. 多个服务器

    • 冗余
    • 用第一个应答

RARP的问题

  1. 问题

    • 只能获取IP
    • 基于广播，不能跨网络
    • 静态配置
    • 不安全

  2. 替代

    • BOOTP
    • DHCP
    • 功能更强

RARP vs BOOTP vs DHCP

  1. 比较

    • RARP：最简单，只有IP
    • BOOTP：更多信息，能跨网络
    • DHCP：动态分配，最灵活

  2. 演进

    • RARP → BOOTP → DHCP
    • 功能越来越强

关键概念

  1. RARP

    • 逆地址解析
    • MAC→IP

  2. RARP服务器

    • 维护映射表
    • 应答请求

  3. 问题和替代

    • 很多问题
    • 被BOOTP/DHCP取代

RARP逆地址解析

关系图谱