读书笔记：TCPIP详解卷一 第5章 RARP：逆地址解析协议

daobaqin

5.1引言
    具有本地磁盘的系统引导时，一般是从磁盘上的配置文件中读取 IP地址。但是无盘机，如X终端或无盘工作站，则需要采用其他方法来获得IP地址。
    网络上的每个系统都具有唯一的硬件地址，它是由网络接口生产厂家配置的。无盘系统的RARP实现过程是从接口卡上读取唯一的硬件地址，然后发送一份 RARP请求（一帧在网络上广播的数据），请求某个主机响应该无盘系统的IP地址（在RARP应答中）。
    在概念上这个过程是很简单的，但是实现起来常常比ARP要困难，其原因在本章后面先容。RARP的正式规范是RFC 903 [Finlayson et al. 1984]。
   
5.2RARP的协议格式
    RARP分组的格式与ARP分组基本一致。它们之间主要的差别是RARP请求或应答的帧类型代码为0x8035，而且RARP请求的操作代码为3，应答操作代码为4。
    对应于ARP，RARP请求以广播方式传送，而RARP应答一般是单播(unicast)传送的。
   
5.3RARP服务器的设计
    虽然RARP在概念上很简单，但是一个RARP服务器的设计与系统相关而且比较复杂。相反，提供一个ARP服务器很简单，通常是TCP/IP在内核中实现的一部分。由于内核知道IP地址和硬件地址，因此当它收到一个询问IP地址的ARP请求时，只需用相应的硬件地址来提供应答就可以了。
    5.4.1作为用户进程的RARP服务器
    RARP服务器的复杂性在于，服务器一般要为多个主机（网络上所有的无盘系统）提供硬件地址到IP地址的映射。该映射包含在一个磁盘文件中（在Unix系统中一般位于/etc/ethers目录中）。由于内核一般不读取和分析磁盘文件，因此RARP服务器的功能就由用户进程来提供，而不是作为内核的TCP/IP实现的一部分。
    更为复杂的是，RARP请求是作为一个特殊类型的以太网数据帧来传送的（帧类型字段值为0x8035，如图2-1所示）。这说明RARP服务器必须能够发送和接收这种类型的以太网数据帧。在附录A中，大家描述了BSD分组过滤器、Sun的网络接口栓以及SVR4数据链路提供者接口都可用来接收这些数据帧。由于发送和接收这些数据帧与系统有关，因此 RARP服务器的实现是与系统捆绑在一起的。
    5.4.2每个网络有多个RARP服务器
    RARP服务器实现的一个复杂因素是RARP请求是在硬件层上进行广播的，如图 5 - 2所示。这意味着它们不经过路由器进行转发。为了让无盘系统在RARP服务器关机的状态下也能引导，通常在一个网络上（例如一根电缆）要提供多个RARP服务器。
    当服务器的数目增加时（以提供冗余备份），网络流量也随之增加，因为每个服务器对每个RARP请求都要发送RARP应答。发送RARP请求的无盘系统一般采用最先收到的RARP应答（对于ARP，大家从来没有遇到这种情况，因为只有一台主机发送 ARP应答）。另外，还有一种可能发生的情况是每个RARP服务器同时应答，这样会增加以太网发生冲突的概率。
   
5.5小结
    RARP协议是许多无盘系统在引导时用来获取 IP地址的。RARP分组格式基本上与ARP分组一致。一个RARP请求在网络上进行广播，它在分组中标明发送端的硬件地址，以请求相应IP地址的响应。应答通常是单播传送的。
    RARP带来的问题包括使用链路层广播，这样就阻止大多数路由器转发 RARP请求，只返回很少信息：只是系统的IP地址。在第1 6章中，大家将看到B O O T P在无盘系统引导时会返回更多的信息：IP地址和引导主机的名字等。
    虽然RARP在概念上很简单，但是RARP服务器的实现却与系统相关。因此，并不是所有的TCP / IP实现都提供RARP服务器。