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譯者：董士嬋（董士嬋 dsc_0522@sina.com）
譯文發(fā)布時(shí)間：2001-3-27
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Network Working Group                                        J. Garrett
Request for Comments: 1433                       AT&T Bell Laboratories
                                                               J. Hagan
                                             University of Pennsylvania
                                                                J. Wong
                                                 AT&T Bell Laboratories
                                                             March 1993
直接ARP
（Directed ARP）
本備忘錄狀態(tài)
這個(gè)備忘錄為internet通信定義了一個(gè)實(shí)驗(yàn)的協(xié)議。為需求的增長(zhǎng)提出討論、建議。標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明和協(xié)議的狀態(tài)請(qǐng)參照“IAB Official Protocol Standards”當(dāng)前的版本。這個(gè)備忘錄的表述是不受限制的。
摘要
路由器的一個(gè)接口通過(guò)同一個(gè)鏈路層接口到達(dá)兩個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以觀察到那兩個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)共享了那個(gè)鏈路層網(wǎng)絡(luò)， 并且能通告信息到主機(jī)（via ICMP Redirects）和路由器（via dynamic routing protocols）。然而一個(gè)主機(jī)或路由器如果在“foreign”IP 網(wǎng)絡(luò)到他們的響應(yīng)鏈路地址不能夠解析IP地址則不能用來(lái)與其他主機(jī)和路由器在僅僅一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)上直接通信。直接ARP是一個(gè)動(dòng)態(tài)地址解析過(guò)程可以使主機(jī)和路由器在外部IP網(wǎng)絡(luò)到他們的鏈路地址上解決可能的通告到next-hop IP地址。
鳴謝  
作者感激Network Ssystems Corporation的Joel Halpern和David O'Leary，他給作者提供了寶貴的評(píng)論和見(jiàn)解，而且給予了精神上的支持并通過(guò)草稿給予了物質(zhì)上的支援。IPLPDN工作組的成員通過(guò)IPLPDN郵件列表和介紹也提供了有價(jià)值的觀點(diǎn)。Rutgers University 的Chuck Hedrick，Bell Communications Research的PaulTsuchiya，AT&T Bell Laboratories的Doris Tillman提供了早期的洞察作為早期的草稿。
1 術(shù)語(yǔ)  
鏈路層網(wǎng)絡(luò)是時(shí)常參照子網(wǎng)（e.g.OSIparlance）以上的那層例如IP以下的那層。術(shù)語(yǔ)“鏈路層”被用來(lái)區(qū)別與“IP子網(wǎng)”可能引起的混亂，并傳輸IP數(shù)據(jù)報(bào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)組地址。
從主機(jī)路由器的遠(yuǎn)景， 如果主機(jī)或路由器沒(méi)有IP網(wǎng)絡(luò)地址，IP網(wǎng)絡(luò)是外部的。
2 介紹
多個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)可以在同一個(gè)鏈路層被管理（例如：在大的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）。在兩個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)上的單獨(dú)接口的路由器用現(xiàn)行的路由更新過(guò)程去通告那兩個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)共享那個(gè)鏈路層網(wǎng)絡(luò)。Cost/performance的益處是可以實(shí)現(xiàn)如果主機(jī)和路由器不在同一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)上也可以通告信息，直接交換數(shù)據(jù)，不如通過(guò)雙重路由地址。但是如果不首先解決IP地址到數(shù)據(jù)鏈路層地址的映射，主機(jī)或路由器不能直接通訊。
控制ARP烘泛的蔓延。路由器執(zhí)行的直接ARP過(guò)程能限制同一ARP請(qǐng)求的數(shù)量（例如：同一源IP地址和同一目的IP地址）則他將每隔一小段時(shí)間轉(zhuǎn)發(fā)（例如：每秒不超過(guò)一個(gè)ARP請(qǐng)求）。在[5]中一貫建議的阻止ARP洪泛的過(guò)程。  
為每一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立的建立IP地址解決過(guò)程。例如：在SMDS網(wǎng)絡(luò)，解決地址可以用ARP實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立的SMDS ARP請(qǐng)求地址與每個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)映射。如果主機(jī)或路由器沒(méi)有配置ARP請(qǐng)求地址，無(wú)法知道每個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的ARP請(qǐng)求地址，不能給正確的ARP請(qǐng)求地址發(fā)送ARP請(qǐng)求。以太網(wǎng)的主機(jī)或路由器通過(guò)發(fā)送ARP請(qǐng)求到廣播地址解析IP地址去猜測(cè)鏈路層地址。但是如果IP網(wǎng)絡(luò)用不同的解析過(guò)程（例如：實(shí)施地址解析表），ARP回應(yīng)不回應(yīng)。 
直接ARP是能使路由器在共享的鏈路層網(wǎng)絡(luò)能通告一個(gè)IP地址也能幫助解決IP地址到鏈路層地址的映射的過(guò)程
在解除地址解析的限制，直接ARP能通告和應(yīng)用動(dòng)態(tài)的路由協(xié)議如BGP、OSPF的路由信息中的外部網(wǎng)絡(luò)的下一跳地址。另外，直接ARP能使路由器通告（通過(guò)ICMP   ）外部主機(jī)的下一跳地址，主機(jī)能用直接ARP去解決外部的下一跳地址。
3 直接ARP
直接ARP用正常的ARP包格式，并用ARP過(guò)程的協(xié)助，在[1]，[2]中定義，路由器和主機(jī)運(yùn)行這些過(guò)程。
3.1 ARP求助地址
ARP求助地址主機(jī)路由器維護(hù)路由信息，定位路由表。每個(gè)路由表登記一個(gè)或多個(gè)到目的IP地址的下一跳IP地址和物理接口用來(lái)傳輸包到下一跳IP地址。如果目的地址是本地的（例如；沒(méi)有路由器的協(xié)助可以到達(dá)），下一跳IP地址是NULL（或本地設(shè)備，如IP地址映射到物理接口）。否則，下一跳IP地址是下一個(gè)路由器的地址。主機(jī)或路由器貫徹直接ARP過(guò)程映射ARP求助地址到路由表的每個(gè)記錄。如果主機(jī)或路由器已經(jīng)配置了到鏈路層地址的下一跳IP地址的解析（或如果下一跳IP地址為空，解析目的IP地址），則ARP求助地址的映射為空。否則，ARP求助地址是提供路由信息、指導(dǎo)下一跳地址的路由器的IP地址，是同一鏈路層網(wǎng)絡(luò)作為映射的物理接口第四張?zhí)峁﹦?dòng)態(tài)路由過(guò)程決定ARP求助地址的詳細(xì)范例
3.2地址解析過(guò)程
傳輸一個(gè)IP包，主機(jī)路由器搜索路由表的記錄，最優(yōu)路徑依靠目的IP地址和其他的因素（例如：服務(wù)類(lèi)型）。選擇路由表記錄包括：下一跳路由器的IP地址（可能為空），轉(zhuǎn)發(fā)IP包的物理接口，ARP求助地址（可能為空）和其他信息。路由功能通過(guò)下一跳IP地址、物理接口、ARP協(xié)助地址完成地址解析功能。地址解析功能必須能解析下一跳IP地址（或目的IP地址，如果下一跳IP地址為空）到鏈路層地址的映射。IP包被轉(zhuǎn)發(fā)的鏈路層地址，及應(yīng)該被轉(zhuǎn)發(fā)的鏈路層幀地址映射的鏈路層地址封裝IP包，并且轉(zhuǎn)發(fā)幀通過(guò)正確的物理接口。此功能的詳細(xì)描述通過(guò)以下C語(yǔ)言源代碼。
此過(guò)程被兩個(gè)函數(shù)組織。Route（）和Resolve（）各是路由和地址解決。另外，以下各層函數(shù)被應(yīng)用：
Get_Route(IP_Add,Other) returns a pointer to the routing table
      entry with the destination field that best matches IP_Add.  If no
      matching entry is found, NULL is returned.  Other information such
      as Type of Service may be considered in selecting the best route.
     Forward(Packet,Link_Level_Add,Phys_Int) fragments Packet (if
      needed), and encapsulates Packet in one or more Link Level Frames
      addressed to Link_Level_Add, and forwards the frame(s) through
      interface, Phys_Int.

     Look_Up_Add_Res_Table(IP_Add,Phys_Int) returns a pointer to the
      link level address associated with IP_Add in the address
      resolution table associated with interface, Phys_Int.  If IP_Add
      is not found in the address resolution table, NULL is returned.

     Local_Add_Res(IP_Add,Phys_Int) returns a pointer to the Link Level
      address associated with IP_Add, using address resolution
      procedures associated with address, IP_Add, and interface,
      Phys_Int.  If address resolution is unsuccessful, NULL is
      returned.  Note that different address resolution procedures may
      be used for different IP networks.

     Receive_ARP_Response(IP_Add,Phys_Int) returns a pointer to an ARP
      Response received through interface, Phys_Int, that resolves
      IP_Add.  If no ARP response is received, NULL is returned.

     Dest_IP_Add(IP_Packet) returns the IP destination address from
      IP_Packet.

     Next_Hop(Entry) returns the IP address in the next-hop field of
      (routing table) Entry.

     Interface(Entry) returns the physical interface field of (routing
      table) Entry.

     ARP_Helper_Add(Entry) returns the IP address in the ARP Helper
      Address field of (routing table) Entry.

     ARP_Request(IP_Add) returns an ARP Request packet with IP_Add as
      the Target IP address.

     Source_Link_Level(ARP_Response) returns the link level address of
      the sender of ARP_Response.

   ROUTE(IP_Packet)
   {
   Entry = Get_Route(Dest_IP_Add(IP_Packet),Other(IP_Packet));
   If (Entry == NULL)  /* No matching entry in routing table */
     Return;  /*  Discard IP_Packet */
   else
     {  /* Resolve next-hop IP address to link level address */
     If (Next_Hop(Entry) != NULL) /* Route packet via next-hop router */
       Next_IP = Next_Hop(Entry);
     else  /* Destination is local */
       Next_IP = Dest_IP_Add(IP_Packet);
     L_L_Add = Resolve(Next_IP,Interface(Entry),ARP_Helper_Add(Entry));
     If (L_L_Add != NULL)
       Forward(IP_Packet,L_L_Add,Interface(Entry));
     else  /* Couldn't resolve next-hop IP address */
       Return;  /* Discard IP_Packet */
     Return;
     }
   }

  路由功能的C語(yǔ)言源代碼.

   Resolve(IP_Add,Interface,ARP_Help_Add)
   {
   If ((L_L_Add = Look_Up_Add_Res_Table(IP_Add,Interface)) != NULL)
     {   /* Found it in Address Resolution Table */
     Return L_L_Add;
     }
   else
     {
     If (ARP_Help_Add == NULL)
       {  /* Do local Address Resolution Procedure */
       Return Local_Add_Res(IP_Add,Interface);
       }
     else  /* ARP_Help_Add != NULL */
       {
       L_L_ARP_Help_Add = Look_Up_Add_Res_Table(ARP_Help_Add,Interface);
       If (L_L_ARP_Help_Add == NULL)
                              /* Not in Address Resolution Table */
         L_L_ARP_Help_Add = Local_Add_Res(ARP_Help_Add,Interface);
       If (L_L_ARP_Help_Add == NULL)  /* Can't Resolve ARP Helper Add */
         Return NULL;  /*  Address Resolution Failed */
       else
         {  /* ARP for IP_Add */
         Forward(ARP_Request(IP_Add),L_L_ARP_Help_Add,Interface);
         ARP_Resp = Receive_ARP_Response(IP_Add,Interface);
         If (ARP_Resp == NULL) /* No ARP Response (after persistence) */
           Return NULL;  /* Address Resolution Failed */
         else
           Return Source_Link_Level(ARP_Resp);
           }
         }
       }
     }
   }
地址解析功能的C語(yǔ)言源代碼。
3.3轉(zhuǎn)發(fā)ARP請(qǐng)求
主機(jī)執(zhí)行直接ARP過(guò)程用標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程去處理收到的ARP回應(yīng)。就是說(shuō)，如果目標(biāo)IP地址是主機(jī)的地址，主機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程響應(yīng)ARP請(qǐng)求；如果目標(biāo)IP地址不是主機(jī)地址，主機(jī)立刻拋棄ARP請(qǐng)求。
如果被路由器收到目標(biāo)ARP請(qǐng)求的IP地址是路由器的地址，路由器用標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程響應(yīng)ARP請(qǐng)求。但是如果目標(biāo)IP地址不是路由器的地址，路由器可以轉(zhuǎn)發(fā)回ARP請(qǐng)求通過(guò)接收的那個(gè)接口，到路由表中與鏈路層地址相符的ARP求助地址。以下C語(yǔ)言源代碼描述的過(guò)程用來(lái)處理ARP請(qǐng)求。函數(shù)Receive()描述跟隨主機(jī)路由器的過(guò)程，函數(shù)Direct()描述跟隨路由器的其他過(guò)程。另外，以下函數(shù)也被用到：
Is_Local_IP_Add(IP_Add,Phys_Int) returns TRUE if Phys_Int has been
      assigned IP address, IP_Add.  Otherwise, returns FALSE.

     Do_ARP_Processing(ARP_Request,Interface) processes ARP_Request
      using ARP procedures described in [2].

     I_Am_Router returns TRUE if device is a router and False if device
      is a host.

     Target_IP(ARP_Request) returns the Target IP address from
      ARP_Request.

     Filter(ARP_Request,Phys_Int) returns TRUE if ARP_Request passes
      filtering constraints, and FALSE if filtering constraints are not
      passed.  See section 3.4.

     Forward(Packet,Link_Level_Add,Phys_Int) fragments Packet (if
      needed), and encapsulates Packet in one or more Link Level Frames
      addressed to Link_Level_Add, and forwards the frame(s) through
      interface, Phys_Int.

     Look_Up_Next_Hop_Route_Table(IP_Add) returns a pointer to the
      routing table entry with the next-hop field that matches IP_Add.
      If no matching entry is found, NULL is returned.

     Look_Up_Dest_Route_Table(IP_Add) returns a pointer to the routing
      table entry with the destination field that best matches IP_Add.