При получении кадра сетевым драйвером считываются Ethernet-адреса источника и места назначения, указанные в заголовке кадра. Кроме того, считывается тип пакета. Работающий сетевой адаптер знает свой Ethernet-адрес. Если адрес назначения совпадает с собственным адресом, драйвер начинает принимать Ethernet-кадр.
Пусть тип кадра говорит о том, что его содержимое является IP-пакетом. Кроме Ethernet-адреса, сетевой адаптер имеет также четырехбайтный IP-адрес, который уникален в пределах всей сети Internet. Этот адрес обозначает точку доступа к сети IP-модуля (для сетевого драйвера). Работающий компьютер всегда знает также и свой IP-адрес.
При отправке IP-пакета необходимо по IP-адресу места назначения определить Ethernet-адрес с тем, чтобы записать это значение в поле адреса назначения Ethernet-кадра. Если все это происходит в пределах локальной сети, то для поиска используется специальная таблица соответствия IP-адресов Ethernet-адресам. Структура этой таблицы описывается протоколом ARP (Address Resolution Protocol).
Упрощенно, ARP-таблица состоит из двух столбцов:
IP-адрес Ethernet-адрес
223.1.2.1 08:00:39:00:2F:C3
223.1.2.3 08:00:5A:21:A7:22
223.1.2.4 08:00:10:99:AC:54
Если меняются IP-адреса, то ARP-таблица должна быть изменена. Это может быть сделано автоматически определенной процедурой. В сеть посылается широковещательный запрос типа «чей это IP-адрес?». Все сетевые интерфейсы получают этот запрос, но отвечает только владелец адреса. Если он есть, то соответствующая строка добавляется в ARP-таблицу. Следует отметить, что если искомого IP-адреса нет в локальной сети и сеть не соединена с другой сетью шлюзом, то разрешить запрос не удается. IP-модуль будет уничтожать такие пакеты, обычно по time-out (превышен лимит времени на разрешение запроса). Модули прикладного уровня при этом не могут отличить физического повреждения сети от ошибки адресации.
Однако в современной сети Internet, как правило, запрашивается информация с узлов, которые реально в локальную сеть не входят. В этом случае для разрешения адресных коллизий и отправки пакетов используется модуль IP.
Если компьютер соединен с несколькими сетями, т.е. является шлюзом, то в таблицу ARP вносятся строки, которые описывают как одну, так и другую IP-сети. При использовании Ethernet и IP каждый сетевой интерфейс имеет как минимум один адрес Ethernet и один IP-адрес. Если компьютер имеет несколько интерфейсов, то это автоматически означает, что каждому интерфейсу будет назначен свой Ethernet-адрес. IP-адрес назначается для каждого драйвера сетевого интерфейса. Грубо говоря, каждой сетевой карте Ethernet соответствуют один Ethernet-адрес и один IP-адрес. IP-адрес уникален в рамках всего Internet.
Сетевой адаптер контролирует обмен информацией, происходящий в сети, и принимает адресованные ему Ethernet-кадры, а также Ethernet-кадры с адресом «FF:FF:FF:FF:FF:FF» (в 16-ричной системе), который обозначает «всем», и используется при широковещательной передаче. Ethernet реализует метод доступа, называемый методом множественного доступа с контролем несущей и обнаружением столкновений. Этот метод предполагает, что все устройства взаимодействуют в одной среде, в каждый момент времени может передавать только одно устройство, а принимать могут все одновременно. Если два устройства пытаются передавать одновременно, то происходит столкновение передач, и оба устройства после случайного (краткого) периода ожидания пытаются вновь выполнить передачу. Понятно, что чем больше компьютеров подключено в сегменте Ethernet, тем больше столкновений будет зафиксировано и тем медленнее будет работать сеть. Кроме того, если в сети стоит сервер, к которому часто обращаются, то это также снизит общую производительность сети.
|
8th Май 2011
|
Теги:
|