5.2 Протокол rarp
Для того чтобы сетевое устройство могло отправить данные на транспортный уровень эталонной модели OSI, необходимы и МАС -, и IP-адрес. Таким образом, МАС - и IP-адрес служат для проверки и дополнения друг друга. Чтобы получатель, принимающий данные, знал, кто их отправил, пакет данных должен содержать МАС - и IP-адреса источника. А что произойдет, если источник знает свой МАС-адрес, но не знает своего IP-адреса? Протокол, который используют устройства, не знающие своего IP-адреса, называется протоколом обратного преобразования адреса (Reverse Address Resolution Protocol, RARP). Протокол семейства TCP/IP, представляющий собой метод определения IP-адресов по МАС-адресу. Как и ARP, RARP связывает МАС-адреса с IP-адресами, чтобы сетевое устройство могло использовать их для инкапсуляции данных перед отправкой в сеть. Для использования данного протокола в сети должен присутствовать RARP-сервер, отвечающий на RARP-запросы. Использование RARP-сервера показано на рисунке 26.
Представим, что источник хочет послать данные другому устройству. Однако источник знает свой МАС-адрес, но не может обнаружить собственный IP-адрес в своей ARP-таблице. Чтобы получатель мог оставить у себя данные, передать их на верхние уровни эталонной модели OSI и распознать устройство, которое отправило данные, источник должен включить в пакет данных свои МАС - и IP-адреса. Поэтому источник инициирует процесс, называемый RARP-запросом, позволяющий ему определить собственный IP-адрес. Для этого устройство создает пакет RARP-запроса и посылает его в сеть. Для того чтобы пакет RARP-запроса был замечен всеми устройствами в сети, источник использует IP-адрес широковещания.
RARP-запросы имеют такую же структуру, как и ARP-запросы. Структура пакета RARP-запроса приведена на рисунке 27. Следовательно, RARP-запрос состоит из МАС - и IP-заголовка, а также сообщения RARP-запроса. Единственное отличие в формате RARP-пакета заключается в том, что заполнены МАС-адреса источника и получателя, а поле IP-адреса источника – пустое. Поскольку сообщение передается в режиме широковещания, то есть всем устройствам в сети, адрес назначения записывается в виде всех двоичных единиц.
Так как RARP-запрос посылается в режиме широковещания, его видят все устройства в сети. Однако только специальный RARP-сервер может отозваться на RARP-запрос. RARP-сервер служит для отправки RARP-ответа, в котором содержится IP-адрес устройства, создавшего RARP-запрос (рисунок 27.).
Рисунок 26 - Для ответов на RARP-запросы необходим RARP-сервер
Рисунок 27 - Формат пакета RARP-запроса
RARP-ответы имеют такую же структуру, как и ARP-ответы. RARP-ответ состоит из сообщения RARP-ответа, МАС- и IP-заголовка. Когда устройство, создавшее RARP-запрос, получает ответ, оно обнаруживает свой IP-адрес. На рисунке 28 показано, что происходит в ситуации, когда сервер с IP-адресом 197.15.22.126 откликается на IP-запрос от бездисковой рабочей станции с МАС-адресом 08-00-20-67-92-89.
Рисунок 28 - RARP-сервер откликается на IP-запрос от рабочей станции с МАС-адресом 08-00-20-67-92-89
Когда устройство, создавшее RARP-запрос, получает ответ, оно копирует свой IP-адрес в кэш-память, где тот будет храниться на протяжении всего сеанса работы. Однако когда терминал будет выключен, эта информация снова исчезнет. Пока же сеанс продолжается, бездисковая рабочая станция, создавшая запрос, может использовать полученную таким способом информацию для отправки и приема данных.
Недостаток RARP в том, что он использует адреса всех первых получателей (ограниченное транслирование), чтобы достигнуть RARP сервера. Однако такие широковещательные передачи не пересылаются маршрутизаторами. Таким образом, RARP-сервер нужен в каждой сети.
Протокол RARP используется в бездисковых компьютерах. Бездисковая рабочая станция считывает собственный адрес уровня соединения из сетевой интерфейсной карты. Дальше передается широковещательный запрос с просьбой к другому компьютеру определить и передать IP-адрес станции на основании ее адреса уровня соединения. Получив IP-адрес, рабочая станция передает широковещательный запрос к другому компьютеру с просьбой загрузить ее операционную систему. Таким образом, протокол RARP позволяет подсоединять бездисковые рабочие станции к Интернет и загружать их из удаленных сетевых компьютеров.