Rangkuman chapter 5 (Ethernet)

Ethernet adalah teknologi LAN yang paling banyak digunakan digunakan saat ini.

Ethernet beroperasi pada lapisan data link dan lapisan fisik. Ini adalah keluarga dari teknologi yang didefinisikan dalam standar IEEE 802.2 dan 802.3 jaringan. Ethernet mendukung bandwidth data:

10 Mb / s
100 Mb / s
1000 Mb / s (1 Gb / s)
10.000 Mb / s (10 Gb / s)
40.000 Mb / s (40 Gb / s)
100.000 Mb / s (100 Gb / s)
Seperti ditunjukkan dalam Gambar 1, standar Ethernet mendefinisikan kedua Layer 2 protokol dan Layer 1 teknologi. Untuk Layer 2 protokol, seperti halnya dengan semua 802 standar IEEE, Ethernet bergantung pada dua sub-lapisan yang terpisah dari lapisan data link untuk beroperasi, Logical Link Control (LLC) dan sub-lapisan MAC.

·         LLC sublayer

Ethernet LLC sublayer menangani komunikasi antara lapisan atas dan lapisan bawah. Ini biasanya antara perangkat lunak jaringan dan perangkat keras. Sublayer LLC mengambil data protokol jaringan, yang biasanya paket IPv4, dan menambahkan kontrol informasi untuk membantu memberikan paket ke node tujuan. LLC yang digunakan untuk berkomunikasi dengan lapisan atas aplikasi, dan transisi paket ke lapisan bawah untuk pengiriman.

LLC diimplementasikan dalam perangkat lunak, dan pelaksanaannya independen dari perangkat keras. Dalam komputer, LLC dapat dianggap perangkat lunak driver untuk NIC. Driver NIC adalah program yang berinteraksi langsung dengan hardware pada NIC untuk melewatkan data antara sublayer MAC dan media fisik.

·         MAC sublayer

MAC merupakan sublayer bawah dari layer data link. MAC dilaksanakan oleh hardware, biasanya di komputer NIC. Spesifik ditentukan dalam standar IEEE 802.3. Gambar 2 daftar umum standar Ethernet IEEE.
Data enkapsulasi
kontrol akses media
Data enkapsulasi

Proses enkapsulasi data termasuk bingkai perakitan sebelum transmisi, dan bingkai pembongkaran pada penerimaan bingkai. Dalam membentuk frame, layer MAC menambahkan header dan trailer ke PDU lapisan jaringan.

Data enkapsulasi menyediakan tiga fungsi utama:

Pembatas frame: Proses framing memberikan pembatas penting yang digunakan untuk mengidentifikasi kelompok bit yang membentuk sebuah frame. Proses ini memberikan sinkronisasi antara pengirim dan penerima node.
Mengatasi: Proses enkapsulasi juga menyediakan untuk lapisan data link menangani. Setiap header Ethernet ditambahkan dalam bingkai berisi alamat fisik (MAC address) yang memungkinkan frame yang akan dikirimkan ke node tujuan.
deteksi kesalahan: Setiap frame Ethernet mengandung sebuah trailer dengan cek redundansi siklik (CRC) dari isi bingkai. Setelah penerimaan bingkai, node penerima menciptakan CRC untuk membandingkan dengan yang dalam bingkai. Jika dua perhitungan CRC ini cocok, frame dapat dipercaya telah diterima tanpa kesalahan.
Penggunaan frame bantu dalam transmisi bit karena mereka ditempatkan pada media dan dalam pengelompokan bit pada node penerima.

·         Media Access Control

Tanggung jawab kedua sublayer MAC adalah media access control. Media kontrol akses bertanggung jawab untuk penempatan frame pada media dan penghapusan frame dari media. Seperti namanya, ia mengendalikan akses ke media. sublayer ini berkomunikasi langsung dengan lapisan fisik.

Yang mendasari topologi logis dari Ethernet adalah bus multi-akses; Oleh karena itu, semua node (perangkat) pada saham segmen jaringan media. Ethernet adalah metode berbasis contention jaringan. Ingat bahwa metode berbasis pertentangan, atau metode non-deterministik, berarti bahwa perangkat apapun dapat mencoba untuk mengirimkan data melalui media bersama setiap kali memiliki data untuk dikirim. Namun, seperti jika dua orang mencoba untuk berbicara secara bersamaan, jika beberapa perangkat pada upaya media tunggal untuk meneruskan data secara bersamaan, data akan bertabrakan yang mengakibatkan rusak, data yang tidak dapat digunakan. Untuk alasan ini, Ethernet menyediakan metode untuk mengontrol bagaimana akses node saham melalui penggunaan Multiple Access (CSMA) teknologi Carrier Sense.
Proses CSMA digunakan untuk pertama mendeteksi jika media membawa sinyal. Jika sinyal pembawa pada media dari node lain terdeteksi, itu berarti bahwa perangkat lain transmisi. Ketika perangkat mencoba untuk mengirimkan melihat bahwa media sibuk, ia akan menunggu dan mencoba lagi setelah periode waktu yang singkat. Jika tidak ada sinyal operator terdeteksi, perangkat mentransmisikan data. Ada kemungkinan bahwa proses CSMA akan gagal dan dua perangkat akan mengirimkan pada waktu yang sama. Ini disebut tabrakan data. Jika ini terjadi, data yang dikirim oleh kedua perangkat akan rusak dan perlu membenci.

metode kontrol akses media berbasis contention tidak memerlukan mekanisme untuk pelacakan yang giliran untuk mengakses media; Oleh karena itu, mereka tidak memiliki overhead metode akses dikendalikan. Namun, sistem berbasis contention tidak baik skala dalam penggunaan media yang berat. Sebagai penggunaan dan jumlah node meningkat, kemungkinan akses media yang sukses tanpa tabrakan berkurang. Selain itu, mekanisme pemulihan yang dibutuhkan untuk memperbaiki kesalahan akibat tabrakan ini lebih lanjut berkurang throughput.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, CSMA biasanya diimplementasikan dalam hubungannya dengan metode untuk menyelesaikan pertentangan Media. Dua metode yang umum digunakan adalah:

·         CSMA / Collision Detection

Dalam CSMA / Collision Detection (CSMA / CD), perangkat memantau media untuk kehadiran sinyal data. Jika sinyal data yang tidak hadir, menunjukkan bahwa media bebas, perangkat mentransmisikan data. Jika sinyal kemudian mendeteksi bahwa menunjukkan perangkat lain yang transmisi pada saat yang sama, semua perangkat berhenti mengirim dan coba lagi nanti. bentuk-bentuk tradisional Ethernet dikembangkan untuk menggunakan metode ini.

Penggabungan luas teknologi beralih di jaringan modern sebagian besar telah mengungsi kebutuhan asli untuk CSMA / CD dalam jaringan area lokal. Hampir semua koneksi kabel antara perangkat di LAN saat ini adalah koneksi full-duplex - perangkat mampu mengirim dan menerima secara bersamaan. Ini berarti, bahwa sementara jaringan Ethernet dirancang dengan teknologi CSMA / CD, dengan perangkat menengah saat ini, tabrakan tidak terjadi dan proses yang digunakan oleh CSMA / CD benar-benar tidak perlu.

Namun, koneksi nirkabel di lingkungan LAN masih harus mengambil tabrakan ke rekening. perangkat nirkabel LAN memanfaatkan metode akses CSMA / Collision Avoidance (CSMA / CA) Media.

·         CSMA / Collision Avoidance

Dalam CSMA / CA, perangkat meneliti media untuk kehadiran sinyal data. Jika media bebas, perangkat mengirim pemberitahuan di media dari niatnya untuk menggunakannya. Perangkat kemudian mengirimkan data. Metode ini digunakan oleh 802.11 teknologi jaringan nirkabel.
Seperti yang dinyatakan sebelumnya, topologi logis yang mendasari Ethernet adalah bus multi-akses. Setiap perangkat jaringan terhubung ke, media bersama yang sama, dan semua node menerima semua frame ditransmisikan. Masalahnya adalah jika semua perangkat menerima setiap frame, bagaimana masing-masing perangkat individu dapat mengidentifikasi apakah itu adalah penerima yang dituju tanpa overhead harus memproses dan de-merangkum bingkai untuk sampai ke alamat IP? Masalah ini menjadi lebih bermasalah dalam jumlah besar, volume lalu lintas jaringan yang tinggi di mana banyak frame akan diteruskan.

Untuk mencegah overhead yang berlebihan yang terlibat dalam pengolahan setiap frame, pengenal unik yang disebut alamat MAC diciptakan untuk mengidentifikasi sumber dan tujuan node sebenarnya dalam jaringan Ethernet. Terlepas dari berbagai Ethernet digunakan, MAC pengalamatan menyediakan metode untuk identifikasi perangkat pada tingkat yang lebih rendah dari model OSI. Seperti yang Anda ingat, MAC pengalamatan ditambahkan sebagai bagian dari Layer 2 PDU. Sebuah alamat Ethernet MAC adalah nilai biner 48-bit dinyatakan sebagai 12 digit heksadesimal (4 bit per heksadesimal digit).

·         MAC Address Struktur

alamat MAC harus unik secara global. Nilai alamat MAC adalah akibat langsung dari aturan IEEE-diberlakukan untuk vendor untuk memastikan alamat global yang unik untuk setiap perangkat Ethernet. Aturan yang ditetapkan oleh IEEE memerlukan vendor yang menjual perangkat Ethernet untuk mendaftar dengan IEEE. IEEE memberikan vendor 3-byte (24-bit) kode, disebut Organizationally Unique Identifier (OUI).

IEEE membutuhkan vendor untuk mengikuti dua aturan sederhana.
Semua alamat MAC ditugaskan ke NIC atau perangkat Ethernet lainnya harus menggunakan OUI yang vendor ditugaskan sebagai 3 byte pertama.
Semua alamat MAC dengan OUI yang sama harus diberikan nilai unik (vendor kode atau nomor seri) dalam 3 byte terakhir.
Alamat MAC sering disebut sebagai alamat terbakar-di (BIA) karena, secara historis, alamat ini dibakar dalam ROM (Read-Only Memory) pada NIC. Ini berarti bahwa alamat dikodekan ke dalam chip ROM secara permanen - tidak dapat diubah oleh perangkat lunak.

Catatan: Pada sistem operasi PC modern dan NIC, adalah mungkin untuk mengubah alamat MAC dalam perangkat lunak. Hal ini berguna ketika mencoba untuk mendapatkan akses ke jaringan yang menyaring berdasarkan BIA - akibatnya, penyaringan, atau pengendali, lalu lintas berdasarkan alamat MAC tidak lagi sebagai aman.

alamat MAC yang ditugaskan untuk workstation, server, printer, switch, dan router - perangkat yang harus berasal dan / atau menerima data pada jaringan. Semua perangkat yang terhubung ke LAN Ethernet memiliki antarmuka MAC-ditangani. hardware dan software yang berbeda produsen mungkin mewakili alamat MAC dalam format heksadesimal yang berbeda. Format alamat mungkin mirip dengan:

00-05-9A-3C-78-00
00: 05: 9A: 3C: 78: 00
0005.9A3C.7800
Ketika komputer dinyalakan, hal pertama NIC dilakukan adalah salinan alamat MAC dari ROM ke RAM. Bila perangkat meneruskan pesan ke jaringan Ethernet, menempel informasi header untuk paket. Informasi header berisi sumber dan tujuan alamat MAC. Perangkat sumber mengirimkan data melalui jaringan.

Setiap NIC di jaringan memandang informasi, pada sublayer MAC, untuk melihat apakah alamat MAC tujuan dalam frame sesuai alamat MAC fisik perangkat disimpan dalam RAM. Jika tidak ada pertandingan, perangkat membuang frame. Ketika frame mencapai tujuan di mana MAC dari NIC sesuai dengan tujuan MAC dari frame, NIC melewati frame up lapisan OSI, dimana proses de-enkapsulasi berlangsung.
Sejak penciptaan Ethernet pada tahun 1973, standar telah berevolusi untuk menentukan versi lebih cepat dan lebih fleksibel dari teknologi. Kemampuan ini untuk Ethernet untuk meningkatkan dari waktu ke waktu adalah salah satu alasan utama yang telah menjadi begitu populer. versi awal Ethernet relatif lambat pada 10 Mbps. Versi terbaru dari Ethernet beroperasi pada 10 Gigabits per detik dan lebih cepat. Gambar 1 menyoroti perubahan dalam berbagai versi Ethernet.

Pada lapisan data link, struktur rangka hampir identik untuk semua kecepatan Ethernet. Struktur frame Ethernet menambahkan header dan trailer sekitar Layer 3 PDU untuk merangkum pesan yang dikirim.

Kedua header Ethernet dan cuplikan memiliki beberapa bagian dari informasi yang digunakan oleh protokol Ethernet. Setiap bagian dari frame disebut lapangan. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 2, ada dua gaya Ethernet framing:

IEEE standar 802.3 Ethernet yang telah diperbarui beberapa kali untuk memasukkan teknologi baru
Standar DIX Ethernet yang sekarang disebut Ethernet II
Perbedaan antara gaya framing yang minimal. Perbedaan yang paling signifikan antara kedua standar adalah penambahan Mulai Bingkai Pembatas (SFD) dan perubahan dari kolom Jenis untuk bidang Panjang di 802.3.

Ethernet II adalah format frame Ethernet digunakan dalam jaringan TCP / IP.
Kedua standar Ethernet II dan IEEE 802.3 mendefinisikan ukuran frame minimum 64 byte dan maksimal sebagai 1518 byte. Ini termasuk semua byte dari Destination MAC Address lapangan melalui Frame Check Sequence (FCS) lapangan. Pembukaan dan Mulai bidang Bingkai Pembatas tidak disertakan saat menggambarkan ukuran bingkai.

Setiap bingkai kurang dari 64 byte panjangnya dianggap sebagai "tabrakan fragmen" atau "kerdil frame" dan secara otomatis dibuang oleh stasiun penerima.

IEEE 802.3ac standar, dirilis pada tahun 1998, diperpanjang ukuran frame maksimum untuk 1522 byte. Ukuran frame meningkat untuk mengakomodasi teknologi yang disebut Area Network Virtual Local (VLAN). VLAN dibuat dalam jaringan diaktifkan dan akan disajikan dalam kursus nanti. Selain itu, banyak kualitas layanan (QoS) teknologi memanfaatkan bidang Prioritas Pengguna untuk melaksanakan berbagai tingkat layanan, seperti layanan prioritas untuk lalu lintas suara. Angka tersebut menampilkan bidang yang terkandung dalam tag 802.1Q VLAN.

Jika ukuran frame ditransmisikan kurang dari minimum atau lebih besar dari maksimum, perangkat penerima tetes frame. frame menjatuhkan cenderung menjadi hasil dari tabrakan atau sinyal yang tidak diinginkan lainnya dan karena itu dianggap tidak sah.

Pada lapisan data link struktur rangka hampir identik. Pada lapisan fisik berbagai versi Ethernet bervariasi dalam metode mereka untuk mendeteksi dan menempatkan data pada media.
Bidang utama dalam frame Ethernet adalah:

Pembukaan dan Start Frame Delimiter Fields: Pembukaan (7 byte) dan Start Frame Delimiter (SFD), juga disebut Start Frame (1 byte), bidang yang digunakan untuk sinkronisasi antara perangkat pengirim dan penerima. Ini pertama delapan byte frame yang digunakan untuk mendapatkan perhatian dari node penerima. Pada dasarnya, beberapa byte pertama memberitahu penerima untuk bersiap-siap untuk menerima bingkai baru.
Tujuan MAC Alamat Bidang: Bidang 6-byte ini adalah pengidentifikasi untuk penerima yang dimaksud. Seperti yang Anda ingat, alamat ini digunakan oleh Layer 2 untuk membantu perangkat dalam menentukan apakah sebuah frame ditujukan kepada mereka. Alamat dalam frame dibandingkan dengan alamat MAC dalam perangkat. Jika ada pertandingan, perangkat menerima frame.
Sumber MAC Alamat Bidang: Bidang 6-byte ini mengidentifikasi berasal frame NIC atau interface.
Panjang Bidang: Untuk setiap IEEE 802.3 standar lebih awal dari 1997 bidang panjang mendefinisikan panjang tepat lapangan data frame. Ini digunakan kemudian sebagai bagian dari FCS untuk memastikan bahwa pesan itu diterima dengan baik. Jika tidak tujuan lapangan adalah untuk menjelaskan protokol layer yang lebih tinggi hadir. Jika nilai dua oktet sama dengan atau lebih besar dari 0x0600 heksadesimal atau 1.536 desimal, maka isi dari bidang data yang diterjemahkan sesuai dengan protokol EtherType ditunjukkan. Sedangkan jika nilai sama dengan atau kurang dari 0x05DC heksadesimal atau 1.500 desimal maka bidang Panjang sedang digunakan untuk menunjukkan penggunaan IEEE 802.3 format frame. Ini adalah bagaimana Ethernet II dan 802.3 frame dibedakan.
Data Bidang: Bidang ini (46-1500 byte) berisi data dienkapsulasi dari lapisan yang lebih tinggi, yang merupakan generik Layer 3 PDU, atau lebih umum, sebuah paket IPv4. Semua frame harus setidaknya 64 byte panjang. Jika paket kecil dirumuskan, bit tambahan yang disebut pad digunakan untuk meningkatkan ukuran frame untuk ukuran minimum ini.
Frame Check Urutan Bidang: Frame Check Sequence (FCS) lapangan (4 bytes) digunakan untuk mendeteksi kesalahan dalam bingkai. Ini menggunakan cek redundansi siklik (CRC). Perangkat pengirim mencakup hasil CRC di field FCS dari frame. Perangkat penerima menerima frame dan menghasilkan CRC untuk mencari kesalahan. Jika perhitungan cocok, terjadi tidak ada kesalahan. Perhitungan yang tidak sesuai merupakan indikasi bahwa data telah berubah; Oleh karena itu, frame dijatuhkan. Perubahan data bisa menjadi hasil dari gangguan sinyal listrik yang mewakili bit. Penggunaan alamat MAC adalah salah satu aspek yang paling penting dari teknologi Ethernet LAN. alamat MAC menggunakan heksadesimal penomoran.

Hexadecimal adalah kata yang digunakan baik sebagai kata benda dan sebagai kata sifat. Ketika digunakan dengan sendirinya (sebagai kata benda) itu berarti sistem bilangan heksadesimal. Heksadesimal menyediakan cara yang nyaman untuk mewakili nilai-nilai biner. Sama seperti desimal adalah basis sepuluh sistem jumlah dan biner adalah sistem bilangan basis dua, heksadesimal adalah basis enam belas sistem.

Dasar enam belas sistem nomor menggunakan angka 0 sampai 9 dan huruf A sampai F. Gambar 1 menunjukkan desimal dan heksadesimal setara nilai untuk biner 0000 ke 1111. Hal ini lebih mudah bagi kita untuk mengekspresikan nilai sebagai digit heksadesimal tunggal dari empat bit biner.

Mengingat bahwa 8 bit (byte) adalah pengelompokan biner umum, biner 00000000-11111111 dapat direpresentasikan dalam heksadesimal sebagai kisaran 00 sampai FF. nol terkemuka selalu ditampilkan untuk melengkapi representasi 8-bit. Misalnya, nilai biner 0000 1010 ditampilkan dalam heksadesimal sebagai 0A.

Catatan: Penting untuk membedakan nilai-nilai heksadesimal dari nilai-nilai desimal mengenai karakter 0 sampai 9, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Mewakili Nilai Heksadesimal

Heksadesimal biasanya direpresentasikan dalam teks dengan nilai didahului dengan 0x (misalnya 0x73) atau subscript 16. Kurang umum, mungkin akan diikuti oleh H, misalnya 73H. Namun, karena subscript teks tidak diakui dalam baris perintah atau lingkungan pemrograman, representasi teknis heksadesimal diawali dengan "0x" (nol X). Oleh karena itu, contoh di atas akan ditampilkan sebagai 0x0A dan 0x73 masing-masing.

Heksadesimal digunakan untuk mewakili alamat Ethernet MAC dan IP versi 6 alamat.

Konversi heksadesimal

konversi angka antara desimal dan heksadesimal nilai-nilai yang mudah, tapi dengan cepat membagi atau mengalikan dengan 16 tidak selalu nyaman. Jika konversi yang ditetapkan, biasanya lebih mudah untuk mengkonversi desimal atau nilai heksadesimal ke biner, dan kemudian mengkonversi nilai biner baik desimal atau heksadesimal yang sesuai.

Dengan latihan, adalah mungkin untuk mengenali bit pola biner yang sesuai dengan desimal dan heksadesimal nilai-nilai. Gambar 2 menunjukkan pola-pola ini untuk nilai 8-bit yang dipilih. Pada host Windows, ipconfig / all perintah dapat digunakan untuk mengidentifikasi alamat MAC dari adaptor Ethernet. Dalam Gambar 1, melihat layar menunjukkan alamat fisik (MAC) dari komputer menjadi 00-18-DE-C7-F3-FB. Jika Anda memiliki akses, Anda mungkin ingin mencoba ini pada komputer Anda sendiri.

Tergantung pada perangkat dan sistem operasi, Anda akan melihat berbagai representasi dari alamat MAC, seperti yang ditampilkan pada Gambar 2. router Cisco dan switch menggunakan bentuk XXXX.XXXX.XXXX mana X adalah karakter heksadesimal Dalam Ethernet, alamat MAC yang berbeda digunakan untuk Layer 2 unicast, broadcast, dan komunikasi multicast.

Sebuah alamat MAC unicast adalah alamat unik yang digunakan ketika sebuah frame dikirim dari perangkat transmisi tunggal untuk perangkat tujuan tunggal.

Dalam contoh yang ditunjukkan pada gambar, host dengan 192.168.1.5 alamat IP (sumber) meminta halaman web dari server di IP 192.168.1.200 alamat. Untuk paket unicast untuk dikirim dan diterima, alamat IP tujuan harus dalam header paket IP. Sebuah tujuan alamat MAC sesuai juga harus hadir dalam header frame Ethernet. Alamat IP dan alamat MAC menggabungkan untuk memberikan data kepada tuan rumah tujuan tertentu.
Sebuah paket broadcast berisi alamat IP tujuan yang memiliki semua yang (1s) di bagian host. penomoran di alamat ini berarti bahwa semua host di jaringan lokal (domain broadcast) akan menerima dan memproses paket. Banyak protokol jaringan, seperti DHCP dan Address Resolution Protocol (ARP), menggunakan siaran. Bagaimana ARP menggunakan siaran untuk memetakan Layer 2 Layer 3 alamat dibahas kemudian dalam bab ini.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, siaran alamat IP untuk jaringan membutuhkan siaran alamat MAC yang sesuai dalam frame Ethernet. Pada jaringan Ethernet, siaran alamat MAC adalah 48 orang ditampilkan sebagai heksadesimal FF-FF-FF-FF-FF-FF.
Ada dua alamat utama yang ditetapkan ke perangkat host:

alamat fisik (alamat MAC)
alamat logis (alamat IP)
Kedua alamat MAC dan bekerja alamat IP sama untuk mengidentifikasi perangkat pada jaringan. Proses menggunakan alamat MAC dan alamat IP untuk menemukan komputer mirip dengan proses menggunakan nama dan alamat individu untuk mengirim surat.

Nama seseorang biasanya tidak berubah. alamat seseorang di sisi lain, berhubungan dengan di mana mereka tinggal dan dapat berubah.

Mirip dengan nama seseorang, alamat MAC pada host tidak berubah; secara fisik ditugaskan ke host NIC dan dikenal sebagai alamat fisik. Alamat fisik tetap sama terlepas dari mana tuan rumah itu ditempatkan.

Alamat IP mirip dengan alamat seseorang. Alamat ini didasarkan pada di mana tuan rumah sebenarnya terletak. Menggunakan alamat ini, adalah mungkin untuk bingkai untuk menentukan lokasi mana frame harus dikirim. Alamat IP, atau alamat jaringan, dikenal sebagai alamat logis karena ditugaskan secara logis. Hal ditugaskan untuk setiap host oleh administrator jaringan berbasis pada jaringan lokal yang host terhubung ke. Angka tersebut menunjukkan sifat hirarkis menemukan seorang individu berdasarkan alamat "logis". Klik masing-masing kelompok untuk melihat bagaimana alamat filter bawah.
Mempertahankan ARP Table

Tabel ARP dipertahankan secara dinamis. Ada dua cara yang perangkat dapat mengumpulkan alamat MAC. Salah satu cara adalah untuk memantau lalu lintas yang terjadi pada segmen jaringan lokal. Sebagai node menerima frame dari media, dapat merekam sumber IP dan alamat MAC sebagai pemetaan dalam tabel ARP. Frame ditransmisikan pada jaringan, perangkat akan mengisi tabel ARP dengan pasangan alamat.

Cara lain perangkat bisa mendapatkan pasangan alamat adalah untuk mengirim permintaan ARP seperti yang ditunjukkan pada gambar. Permintaan ARP adalah Layer 2 broadcast ke semua perangkat pada LAN Ethernet. Permintaan ARP berisi alamat IP dari host tujuan dan siaran alamat MAC, FFFF.FFFF.FFFF. Karena ini adalah siaran, semua node di LAN Ethernet akan menerimanya dan melihat isinya. Node dengan alamat IP yang cocok dengan alamat IP dalam permintaan ARP akan membalas. Jawabannya akan menjadi bingkai unicast yang mencakup alamat MAC yang sesuai dengan alamat IP dalam permintaan. Tanggapan ini kemudian digunakan untuk membuat entri baru dalam tabel ARP dari node pengirim.

Entri dalam tabel ARP adalah waktu dicap dalam banyak cara yang sama bahwa entri tabel MAC adalah waktu dicap di switch. Jika perangkat tidak menerima sebuah frame dari perangkat tertentu pada saat waktu yang tertera berakhir, entri untuk perangkat ini dihapus dari tabel ARP.

Selain itu, statis entri peta dapat dimasukkan dalam tabel ARP, tapi ini jarang dilakukan. Statis entri tabel ARP tidak berakhir dari waktu ke waktu dan harus dihapus secara manual. Membuat Frame

Apa node lakukan saat dibutuhkan untuk membuat frame dan cache ARP tidak berisi peta alamat IP ke tujuan alamat MAC? Ini menghasilkan permintaan ARP!

Ketika ARP menerima permintaan untuk memetakan alamat IPv4 ke alamat MAC, tampaknya untuk peta cache dalam tabel ARP nya. Jika entri tidak ditemukan, enkapsulasi paket IPv4 gagal dan proses Layer 2 memberitahu ARP yang dibutuhkan peta. Proses ARP kemudian mengirimkan sebuah paket permintaan ARP untuk menemukan alamat MAC dari perangkat tujuan pada jaringan lokal. Jika perangkat menerima permintaan memiliki alamat IP tujuan, itu merespon dengan balasan ARP. Sebuah peta dibuat dalam tabel ARP. Paket untuk alamat IPv4 sekarang dapat dirumuskan dalam bingkai.

Jika tidak ada perangkat menanggapi permintaan ARP, paket akan dibuang karena frame tidak dapat dibuat. Kegagalan enkapsulasi ini dilaporkan ke lapisan atas perangkat. Jika perangkat adalah perangkat perantara, seperti router, lapisan atas dapat memilih untuk menanggapi sumber host dengan kesalahan dalam paket ICMPv4.

Lihat Angka 1-5 untuk melihat proses yang digunakan untuk mendapatkan alamat MAC dari node pada jaringan fisik lokal.
Untuk setiap perangkat, cache waktu ARP menghapus entri ARP yang belum digunakan untuk jangka waktu tertentu. Kali berbeda tergantung pada perangkat dan sistem operasi. Sebagai contoh, beberapa sistem operasi Windows toko entri ARP cache selama 2 menit. Jika entri digunakan lagi selama waktu itu, timer ARP untuk entri yang diperpanjang sampai 10 menit.

Perintah ini juga dapat digunakan untuk secara manual menghapus semua atau beberapa entri dalam tabel ARP. Setelah entri telah dihapus, proses untuk mengirimkan permintaan ARP dan menerima balasan ARP harus terjadi lagi untuk masuk peta dalam tabel ARP.

Setiap perangkat memiliki sistem khusus perintah operasi untuk menghapus isi dari cache ARP. Perintah-perintah ini tidak meminta eksekusi ARP dengan cara apapun. Mereka hanya menghapus entri dari tabel ARP. Layanan ARP terintegrasi dalam protokol IPv4 dan dilaksanakan oleh perangkat. operasi adalah transparan untuk kedua aplikasi lapisan atas dan pengguna.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, kadang-kadang diperlukan untuk menghapus entri tabel ARP.
masalah siaran dan keamanan yang berkaitan dengan ARP dapat dikurangi dengan switch modern. Cisco switch mendukung beberapa teknologi keamanan khusus dirancang untuk mengurangi masalah Ethernet yang terkait dengan siaran, secara umum, dan ARP, pada khususnya.

Switch menyediakan segmentasi LAN, membagi LAN ke dalam domain tabrakan independen. Setiap port pada switch merupakan domain tabrakan terpisah dan memberikan bandwidth media yang penuh dengan node atau node terhubung pada port tersebut. Sementara switch tidak secara default mencegah siaran dari menyebarkan ke perangkat yang terhubung, mereka mengisolasi komunikasi Ethernet unicast sehingga mereka hanya "mendengar" dengan sumber dan tujuan perangkat. Jadi jika ada sejumlah besar permintaan ARP, masing-masing ARP balasan hanya akan berada di antara dua perangkat.

Berkenaan dengan mengurangi berbagai jenis serangan siaran, yang jaringan Ethernet rentan, network engineer menerapkan Cisco teknologi keamanan saklar seperti daftar akses khusus dan keamanan pelabuhan.


1 comments:

Author
avatar
Reply