2.3.2 ARP, ICMP

Wir beschreiben hier zwei Protokolle, die um das IP-Protokoll herum operieren. Während das ARP-Protokoll eine Verbindung zwischen den IP-Adressen und den eigentlichen Netzknoten herstellt, liefert das ICMP-Protokoll Informationen über den Zustand des Netzes. Beide Protokolle sind hinsichtlich der Administration wartungsfrei, ihre Erwähnung dient an dieser Stelle also lediglich dem Verständnis.

ARP

Für das Funktionieren des IP-Protokolls ist notwendig, dass jeder Netzknoten im Sinne der besprochenen Vorgaben eine eindeutige IP-Adresse besitzt. Dabei darf man sich, aus der Sichtweise der Hardware, einen Netzknoten als Netzwerkadapter (NIC) vorstellen, der, wieder mit Einschränkungen, eine weltweit eindeutige MAC-Adresse besitzt. Es ist also ein Protokoll notwendig, das IP-Adressen in MAC-Adressen übersetzt und umgekehrt. Genau das wird vom ARP-Protokoll (address resolution protocol) besorgt. Das ARP operiert wie das IP-Protokoll auf dem OSI-Layer 3 und koppelt also IP-Adressen mit den entsprechenden MAC-Adressen, wobei diese Zuordnungen in einfachen Tabellen gespeichert werden.

Ist ein Paket zu adressieren, so sucht jeder Host zunächst in der eigenen ARP-Tabelle (Address Resolution Cache) nach der gesuchten MAC-Adresse. Im erfolglosen Fall wird ein ARP-Request in Form eines Broadcasts abgeschickt, der von jedem Host des (Sub)Netzes empfangen wird. Der entsprechende Host schickt dann ein ARP-Reply, das die eigene MAC-Adresse enthält, an den anfragenden Host zurück, der die Adresse in seiner Tabelle speichert. Die Funktionsweise zeigt auch folgendes Flussdiagramm:

Auch die umgekehrte Vorgangsweise gibt es und zwar als RARP (Reverse ARP). Dabei wird ein RARP-Server verwendet, der alle Zuordnungen im Netz kennt. Die Wartung seiner Adresstabelle erfolgt über RARP-Requests, bei dem ein Host seine MAC-Adresse schickt und im ARP-Response seine IP-Adresse erfährt. Das Verfahren ist dann von Bedeutung, wenn Terminals (diskless workstations) ihre gesamte Software von einem Server downloaden.

ICMP

Das ICMP-Protokoll (Internet Control Message Protocol) ermöglicht auf IP-Ebene das Anfordern und Versenden von Kontrollnachrichten, die die Hosts über den Zustand des Netzes oder einzelner Hosts unterrichten. Es ist im IP-Protokoll implementiert, wenn es auch genau genommen ein ULP (Upper Layer Protokoll) des IP-Protokolls ist. Anzusiedeln ist es wahrscheinlich irgendwo zwischen den OSI-Layern 3 und 4. Die Nachricht selbst ist im Datenteil des IP-Datagramms untergebracht.

Die Nachrichten selbst werden bestimmten Typen zugeordnet, ein Code-Feld liefert allenfalls Näheres. Die folgende Tabelle erläutert die verschiedenen Typen: