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速读原著-TCP/IP(RARP的分组格式)

第5章 RARP:逆地址解析协议

5.1 引言

具有本地磁盘的系统引导时,一般是从磁盘上的配置文件中读取 I P地址。但是无盘机,如X终端或无盘工作站,则需要采用其他方法来获得 I P地址。

网络上的每个系统都具有唯一的硬件地址,它是由网络接口生产厂家配置的。无盘系统的R A R P实现过程是从接口卡上读取唯一的硬件地址,然后发送一份 R A R P请求(一帧在网络上广播的数据),请求某个主机响应该无盘系统的 I P地址(在R A R P应答中)。

在概念上这个过程是很简单的,但是实现起来常常比 A R P要困难,其原因在本章后面介绍。R A R P的正式规范是RFC 903 [Finlayson et al. 1984]。

5.2 RARP的分组格式

R A R P分组的格式与A R P分组基本一致(见图 4 - 3)。它们之间主要的差别是 R A R P请求或应答的帧类型代码为0 x 8 0 3 5,而且R A R P请求的操作代码为3,应答操作代码为4。对应于A R P,R A R P请求以广播方式传送,而R A R P应答一般是单播( u n i c a s t )传送的。

5.3 RARP举例

在互联网中,我们可以强制 s u n主机从网络上引导,而不是从本地磁盘引导。如果在主机b s d i上运行R A R P服务程序和t c p d u m p命令,就可以得到如图5 - 1那样的输出。用-e参数使得t c p d u m p命令打印出硬件地址:

R A R P请求是广播方式(第 1行),而第2行的R A R P应答是单播方式。第 2行的输出中 a ts u n表示R A R P应答包含主机s u n的I P地址(1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 3)。

在第3行中,我们可以看到,一旦 s u n收到I P地址,它就发送一个T F T P读请求(R R Q)给文件8 C F C 0 D 2 1 . S U N 4 C(T F T P表示简单文件传送协议。我们将在第 1 5章详细介绍)。文件名中的8个十六进制数字表求主机 s u n的I P地址1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 3。这个I P地址在R A R P应答中返回。文件名的后缀S U N 4 C表示被引导系统的类型。

t c p d u m p在第3行中指出I P数据报的长度是6 5个字节,而不是一个U D P数据报(实际上是一个U D P数据报),因为我们运行t c p d u m p命令时带有- e参数,以查看硬件层的地址。在图5 - 1中需要指出的另一点是,第2行中的以太网数据帧长度比最小长度还要小(在4 . 5节中我们说过应该是6 0字节)。其原因是我们在发送该以太网数据帧的系统(b s d i)上运行t c p d u m p命令。应用程序r a r p d写4 2字节到B S D分组过滤设备上(其中1 4字节为以太网数据帧的报头,剩下的2 8字节是R A R P应答),这就是t c p d u m p收到的副本。但是以太网设备驱动程序要把这一短帧填充空白字符以达到最小传输长度(6 0)。如果我们在另一个系统上运行t c p d u m p命令,其长度将会是6 0。

从这个例子可以看出,当无盘系统从 R A R P应答中收到它的 I P地址后,它将发送 T F T P请求来读取引导映象。在这一点上我们将不再进一步详细讨论无盘系统是如何引导的(第 1 6章将描述无盘X终端利用R A R P、B O O T P以及T F T P进行引导的过程)。

当网络上没有R A R P服务器时,其结果如图5 - 2所示。每个分组的目的地址都是以太网广播地址。在w h o- 后面的以太网地址是目的硬件地址,跟在t e l l后面的以太网地址是发送端的硬件地址。请注意重发的频度。第一次重发是在 6 . 5 5秒以后,然后增加到 4 2 . 8 0秒,然后又减到 5 . 3 4秒和6 . 5 5秒,然后又回到 4 2 . 7 9秒。这种不确定的情况一直继续下去。如果计算一下两次重发之间的时间间隔,我们发现存在一种双倍的关系:从 5 . 3 4到6 . 5 5是1 . 2 1秒,从 6 . 5 5到8 . 9 7是2 . 4 2秒,从 8 . 9 7到1 3 . 8 0是4 . 8 3秒,一直这样继续下去。当时间间隔达到某个阈值时(大于4 2 . 8 0秒),它又重新置为5 . 3 4秒。

超时间隔采用这样的递增方法比每次都采用相同值的方法要好。在图 6 - 8中,我们将看到一种错误的超时重发方法,以及在第 2 1章中将看到T C P的超时重发机制。

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