Prof. Roberto De Prisco. TEORIA - Lezione 10. ARP e RARP. Università degli studi di Salerno Laurea e Diploma in Informatica

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1 Prof. Roberto De Prisco TEORIA - Lezione 10 ARP e RARP Università degli studi di Salerno Laurea e Diploma in Informatica Indirizzi fisici e indirizzi IP 2 Indirizzo fisico Ogni computer presente su una rete è connesso alla rete tramite un interfaccia di rete Tale interfaccia ha un identificativo univoco Più precisamente, su ogni singola rete l identificativo deve essere univoco Schede Ethernet hanno (dovrebbero avere) un identificativo unico globalmente Il livello fisico ha bisogno dell indirizzo fisico del destinatario per poter spedire i dati Indirizzi IP Devono essere trasformati nell indirizzo fisico ARP fa esattamente questo RARP fa il contrario 1

2 Indirizzi fisici modificabili 3 In alcuni casi è possibile assegnare l indirizzo fisico dell interfaccia L amministratore della rete decide quale indirizzo fisico dare ad ogni interfaccia In questi casi è abbastanza facile gestire il problema IP: A.B.C.N corrisponde all interfaccia N interfaccia interfaccia interfaccia 8 Indirizzi fisici fissi 4 Alcune interfacce hanno un identificativo fisso Non può essere modificato Schede Ethernet Se una scheda viene sostituita Il suo identificativo cambia La macchina risponde ad un nuovo indirizzo fisico Lo schema semplice visto prima non funziona Occorre un algoritmo più complesso ARP 2

3 ARP (Address Resolution Protocol) 5 Funziona su reti che offrono il broadcast Permette di raggiungere nuovi host facilmente Non richiede un database centralizzato Il funzionamento è semplice Il mittente spedisce l indirizzo IP del destinatario sul canale di broadcast Il destinatario riceve il messaggio di broadcast e risponde con il proprio indirizzo fisico Il mittente adesso può usare l indirizzo fisico del destinatario ARP 6 Mittente: A Indirizzo fisico F A, indirizzo IP I A Destinatario: B Indirizzo fisico F B, indirizzo IP I B A fa il broadcast del messaggio Voglio spedire a I B. Firmato F A Tutti i computer della rete ricevono il messaggio Lo ignorano se non sono B B invece risponde spedendo F B ad A A riceve F B Ora sia A che B hanno gli indirizzi fisici dell altro 3

4 Efficienza 7 Perché non spediamo direttamente il pacchetto nel broadcast? Il broadcast è costoso Non in termini di utilizzo del canale Ogni computer sulla rete deve elaborare i dati I pacchetti spediti ai singoli computer non vengono elaborati dagli altri Quindi conviene scoprire gli indirizzi fisici e poi usarli per spedire direttamente al destinatario Cache ARP 8 Quando A scopre F B può memorizzarlo Per il prossimo pacchetto non serve più ARP La cache contiene la risoluzione degli indirizzi IP I dati nella cache potrebbero diventare obsoleti Un interfaccia viene cambiata Es. B cambia la sua interfaccia Il mittente non si accorge del problema A continua a spedire pacchetti a F B, nessuno li riceve, ma A non se ne accorge Timeout (scadenza) I dati nella cache ARP devono essere cancellati dopo un certo periodo (es. 20 minuti) Occorre usare ARP di nuovo 4

5 Efficienza 9 Quando A contatta B è molto probabile che B debba rispondere B può quindi memorizzare l indirizzo fisico di A Quando A fa il broadcast F A può essere letto da tutti Ogni computer sulla rete può memorizzare nella cache l informazione I A F A Se l interfaccia cambia si può spedire un messaggio con il nuovo indirizzo fisico Esempio 10 ftp da a l applicazione ftp chiede a TCP di stabilire una connessione con tale indirizzo TCP chiede ad IP di inviare un messaggio all indirizzo IP chiede ad ARP l indirizzo fisico di ARP effettua un broadcast (arp request) sulla rete L host risponde (arp reply) con il suo indirizzo fisico IP prepara il datagram e chiede al data link di spedirlo all indirizzo fisico restituito da ARP 5

6 Formato messaggi ARP Tipo di Hardware Protocollo 11 HLEN PLEN Operazione Indirizzo fisico della sorgente (byte 0-3) Indirizzo fisico sorgente (byte 4-5) IP sorgente (byte 0-1) IP sorgente (byte 3-4) Indirizzo fisico dest. (byte 0-1) Indirizzo fisico della destinazione (byte 2-5) Indirizzo IP della destinazione Tipo di hardware (interfaccia, Ethernet = 1) Tipo di protocollo (0x0800 per IP) HLEN: lunghezza indirizzi fisici (48 bit per Ethernet) PLEN: lunghezza indirizzi logici (32 bit per IP) Operazione: ARP request, ARP reply, RARP request, RARP reply Indirizzi della sorgente, fisico e IP Iindirizzi del destinatario, fisico e IP Incapsulamento 12 Il messaggio ARP viene trasmesso all interno di un pacchetto (frame) Messaggio ARP Frame HEADER (tipo=0806) DATI I dati nell intesatazione permettono di capire che si tratta di un messaggio ARP Reti Ethernet, c è un campo tipo che vale per i messaggi ARP 6

7 Comando arp 13 arp Comando che permette la gestione della cache ARP arp a visualizza il contenuto della cache robdep@zaffiro> arp -a udsab.dia.unisa.it ( ) at 00:60:CF:20:AD:93 [ether] on eth0 nis1sa.dia.unisa.it ( ) at 00:04:4D:40:EE:42 [ether] on eth0 capri.dia.unisa.it ( ) at 08:00:2B:C4:2C:3C [ether] on eth0 mac6.dia.unisa.it ( ) at <incomplete> on eth0 <incomplete> ARP non è risucito a risolvere l indirizzo Computer è down (non risponde) Comando tcpdump Fa vedere tutti i pacchetti che passano sulla rete (cioè visibili dall interfaccia di rete) tcpdump arp Fa vedere solo i pacchetti ARP Bisogna essere root 14 zaffiro:/home/robdep # tcpdump arp tcpdump: listening on eth0 15:38: arp who-has avalon.dia.unisa.it tell nis1sa.dia.unisa.it 15:38: arp who-has neverland.dia.unisa.it tell nis1sa.dia.unisa.it 15:38: arp who-has udsab.dia.unisa.it tell zaffiro.dia.unisa.it 15:38: arp reply udsab.dia.unisa.it is-at 0:60:cf:20:ad:93 15:38: arp who-has nis1sa.dia.unisa.it tell cetara.dia.unisa.it 15:38: arp who-has nis1sa.dia.unisa.it tell zaffiro.dia.unisa.it 15:38: arp reply nis1sa.dia.unisa.it is-at 0:4:4d:40:ee:42 15:38: arp who-has nis1sa.diaedu.unisa.it tell :38: arp who-has capri.dia.unisa.it tell zaffiro.dia.unisa.it 15:38: arp reply capri.dia.unisa.it is-at 8:0:2b:c4:2c:3c 7

8 Proxy ARP 15 È un computer che risponde alle richieste ARP per conto di un altro computer Può essere utile per nascondere differenze fra due reti fisiche collegate fra di loro Pone problemi di sicurezza Nella cache ARP più indirizzi logici corrispondono ad un solo indirizzo fisico È possibile che un host si stia spacciando per qualcun altro per carpire informazioni (spoofing) Proxy ARP - Esempio Proxy ARP richiede l indirizzo fisico di 2 Sono su reti fisiche diverse 254 risponde con il proprio indirizzo fisico Il proxy ARP provvede a reistradare tutti i pacchetti che gli arrivano diretti a 2 8

9 RARP 17 È l inverso di ARP Reverse Address Resolution Protocol Dato l indirizzo fisico risale all indirizzo IP A cosa serve visto che un computer deve sapere l indirizzo IP per spedire i dati? Serve al momento dell accensione del computer se l indirizzo IP è assegnato dinamicamente Usato dalle macchine senza disco (che non possono memorizzare l indirizzo IP) RARP 18 Mittente: A Indirizzo fisico F A, non conosce indirizzo IP I A Destinatario: B (server RARP) Conosce indirizzo IP I A di A A fa il broadcast del messaggio Voglio sapere il mio indirizzo IP. Firmato F A Tutti i computer della rete ricevono il messaggio Lo ignorano se non sono il server RARP (B) B invece risponde spedendo I A ad A A riceve I A (se non lo riceve ripete la richiesta) 9

10 Server RARP 19 Ci possono essere più server RARP Vantaggio: robustezza Svantaggio: sovraccarico Ogni server risponde alla richiesta Se un server è down, un altro risponde Server primario e secondari C è un server primario che risponde alla prima richiesta Una richiesta successiva viene risposta da tutti i secondari Schemi più complicati per evitare che tutti i secondari rispondano contemporaneamente BOOTP e DHCP 20 Nuovi protocolli per l assegnazione dinamica di indirizzi IP sono BOOTP BOOTstrap Protocol DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Sono più flessibili e potenti Inviano altre informazioni oltre all indirizzo IP Indirizzo di un router Informazioni specifiche sull hardware 10

11 Riepilogo 21 Indirizzi fisici e indirizzi logici (IP) ARP Da indirizzo logico ad indirizzo fisico RARP, Reverse ARP Da indirizzi fisico ad indirizzo logico BOOTP e DHCP Assegnazione dinamica indirizzi logici Comer, Capitoli 5 e 6 11