Quá trình trao đổi dữ liệu giữa hai máy

Tác giả: Đng Quang Minh

Tài liệu tham khảo cho học viên CCNA của VnPro
Máy A muốn liên lạc với máy X,phải biết IP address của nó (hoặc
hostname/domainname).Máy A dò trong ARP cache để tìm địa chỉ MAC đích
có chưa,nếu chưa sẽ dùng ARP gửi thông điệp (broadcast) đến tòan mạng .

Có 2 trường hợp:
1/ Host X cùng segment với nó :

Host A gửi thông điệp với địa chỉ IP đích (đã biết) và MAC đích là FF-FF-FF-
FF-FF-FF để hỏi xem MAC của địa chỉ này là gì.Các host trên segment đều
nhận và xử lý gói này ,host nào có địa chỉ IP trùng với yêu cầu sẽ gửi lại thông
tin cho host A là "IP này có MAC là : ".Host A nhập thông tin vào ARP
cache (RAM).Khi muốn liên lạc với X thì lại tra trong ARP cache để biết địa chỉ
MAC cần đến.

ARP là gì?
Trong protocol TCP/IP có ARP protocol. ARP tự động cập nhật các MAC tương
ứng với các IP và xây dựng một bảng ARP table trong máy tính trong cùng
mạng subnet.
Khi này , nếu A và X ở trong cùng LAN, thì khi A muốn gửi packet cho X, no'
sẽ match IP của X với MAC tương ứng trong bang ARP của no'.
Nếu A biết IP của X , nhưng không match được MAC tương ứng trong bang
ARP của no' , thì khi này nó sẽ gứi một packet , gọi là ARP request, với địa chỉ
MAC broadcast FFFFFFFFFF . Khi này tất cả máy tính trên cùng một mạng sẽ
nhận được gói này và chuyển lên lớp Network; nhưng chỉ có máy có IP match
với IP destination address trong ARP request mới gửi trả lại gói tin có chứa dia
chỉ MAC tương ứng mà máy A muộn tìm . Gói tin này là ARP reply.

Request lên mạng. Router sẽ có trách nhiệm đáp trả lại bằng ARP-Reply nếu nó
nhận thấy IP-destination là thuộnc mạng khác. Như vậy, cấu hình IP cho client
cực kỳ đơn giản, nhưng gánh nặng lại đè lên router. Thử tưởng tượng cứ sau 1p',
ARP-entry bị hủy bỏ, thế là các client thi nhau broadcast lên mạng thì router
"tiêu" như chơi. Ngoài ra, proxy ARP còn gặp một bất lợi nếu trong segment có
tới hơn 1 router. Chọn router nào, nếu như các router đều có route đến mạng
đích?
Default-Gateway: Nếu client biết rằng IP-dest không thuộc mạng của nó, nó
dùng MAC của default-gateway để gửi gói tin, router default-gateway nhận lấy
gói tin sẽ biết phải xử lý tiếp theo như thế nào (dựa trên IP source/destination).
Cách này giảm tải cho router, giải quyết được trường hợp có nhiều router nối
vào cùng segment, và đỡ gây nhầm lẫn.
Nếu Host A có cấu hình sử dụng Defaul gateway trong TCP/IP protocol thì gói
tin ARP request sẽ không phải dạng Broadcast mà được gửi thẳng đến cho
Router ( TCP/IP stack quy định như vậy). Tất nhiên để gửi được gói tin này đến
cho Router thì nó cũng phải request MAC của defaul gateway trên Router trước,
sau đó khi có MAC của default gateway thì Host A sẽ tạo 1 gói tin ARP request
MAC của Host X với IP đích là IP Host X, MAC đích là MAC của default
gateway.

Khi Router gateway nhận được gói tin này thì nó sẽ Forward qua interface trên
segment thích hợp, tại đây phần Datalink header sẽ được lấy ra (Pull out) và
phần Datalink header mới sẽ được gắn vào với mục đích để truyền trên Segment
của Host B. Khi Host B nhận được gói tin ARP request thì cũng sẽ trả lời lại
bằng gói tin ARP reply được gửi đến DF gateway trên Segment của nó. Khi
Router nhận được gói tin này cũng làm việc tương tự như khi gửi đi từ Host A
(pull out Datalink header, gắn datalink header mới v.v )
Nếu Host A không có cấu hình default gateway (tất nhiên sẽ broadcast gói tin
ARP request) nhưng nếu Router trên Segment của host A có chức năng ARP
Proxy thì căn cứ trên IP mà gói tin ARP request yêu cầu ROUTER sẽ so sánh

bằng cơ chế broadcast để tất cả các máy đều có thể nhận được gói tin này