LINK LAYER PROTOCOLS (ARP/INARP)

Link Layer -Protocol Nedir? Link Layer, internet ağ mimarisinde yaygın olarak Tcp/Ip adıyla bilinen İnternet Protokol Kuralları dizisinde en düşük tabaka bağlantı katmanıdır. RFC 1122 ve RFC 1123 olarak tanımlanır. Bağlantı katmanı, bağlantı sadece Host’a(konağa) fiziksel olarak bağlandığında çalışan  metod grubu ve iletişim protokolüdür. Link Layer , konaklar ve düğümler arasındaki bağlantıyı gerçekleştiren fiziksel ve mantıksal ağ bileşenidir ve bir link protokolü sadece yerel ağ bağlantılarındaki düğümler ve Wide Area Network (Geniş Alan Ağı)bağlantıları arasındaki standartlar ve metodlar için uygundur.

TCP/IP ve OSI de katmanların farklı olmasına rağmen, OSI modelinde bağlantı katmanı bazen Veri Bağlantısı Katmanı ve Fiziksel Katmanının birleşimi olarak tanımlanır.  Link Layer direk bağlandığı ağda iletişim kurması  için iletişim protokolünü ağdaki arayüze implement etmesi gerekir buna link layer yada network access layer protokol denir. Çok sayıda Link Layer protokolü farklı türlerdeki ağlara cevap verirler.

Arp(Address Resolution Protocol) Nedir?(Adres Çözümleme Protokolü)  Ağ Katmanı adreslerinin Veri Bağlantısı Katmanı adreslerine çözümlenmesini sağlayan bir telekomünikasyon protokolüdür. Kısaca IP adreslerini fiziksel adrese dönüştürmek için kullanılır diyebiliriz. Bir paketin yerel ağda bir sisteme gönderilebilmesi için IP adresinin yanında fiziksel adresinin(MAC Adresi) de bilinmesi gerekir.  Bu adreste paketin gideceği ip numarası kullanılarak elde edilir. Ardından paket yönlendirilir.

ARP adres çözümlemek istediği zaman tüm ağa bir ARP istek mesajı gönderir ve bu IP adresini gören yada bu IP adresine giden yol üzerinde bulunan makine bu isteğe cevap verir ve kendi fiziksel adresini gönderir. ARP isteğinde bulunan makine bu adresi alarak verileri bu makineye gönderir. Ağ katmanından iletim için alt katmanlara aktarılan bir paketin doğru yere ulaştırılabilmesi için, paketteki ağ katmanı adresinin Veri bağlantısı katmanında ve Fiziksel katmanda fiziksel adrese çözümlenmesi gerekmektedir. Çünkü bu iki katmanda farklı adreslendirme yöntemleri kullanılmaktadır. Bu iki farklı adres uzayı arasındaki çözümleme sürecini düzenleyen protokol de Adres Çözümleme Protokolüdür.

Arp Paket Formatı Nedir? Gerekli durumlardaki mesajlaşmalarda kolaylık sağlaması için bir ARP mesaj yapısı oluşturulmuştur . Bir ARP paket biçimi aşağıdaki gibidir. Donanım Adres Tipi   Her bir veri hattı katman protokolüne bu alanda kullanması için verilen numaradır. Örneğin Ethernet 1 Protokol Adres Tipi  Her bir protokole bu alanda kullanılması için verilen numaradır. Örneğin, IP 0x0800 Donanım Adres Uzunluğu   Donanım adresinin byte cinsinden uzunluğunu gösterir. Ethernet adresi 6 byte uzunluğundadır. Protokol Adres Uzunluğu   IP adresinin byte cinsinden uzunluğudur. IPv4 adresi 4 byte uzunluğundadır. Operasyon   Gönderici belirli operasyonları sergiler: istek için 1, cevap için 2, RARP isteği için 3 ve RARP cevap için 4. Gönderen Donanım Adresi   Donanım adres göndericisi Gönderen Protokol Adresi   Protokol adres göndericisi Hedef Donanım Adresi   Alıcıya yönelik donanım adresidir. Bu alanda istekler önemsenmez.Bir istek mesaji gönderilirken Varış Donanım Adresi’nin tamamı F yapılır. (FF:FF:FF:FF:FF:FF) Hedef Protokol Adresi   Alıcıya yönelik protokol adresidir.

ARP Mesajının İşlenmesi Bir IP paketi gönderilmeden önce paketin gönderileceği düğümün fiziksel adresi bulunur. Bu işlemi aynı varış düğümüne gidecek paketler için tekrar tekrar yapmak anlamsızdır. Bu nedenle bir IP_adresi-Donanım_adresi eşlemesi yapıldığında bu bilgi bir süre ARP cep belleğinde tutulur. Belli bir süre kullanılmamış adresler, bellekte yer sorunu varsa silinir.

Bir ARP mesajı alan düğüm aşağıdaki işlemleri gerçekleştirir 1)Mesajın geldiği düğümün IP adresi ve MAC adresilerinin ARP cep belleğinde olup olmadığının testi yapılır. Varsa eski donanım adresinin yerine, gelen mesajdaki donanım adresi yazılır. 2)Mesajın operasyon bölümüne bakılır. Bu bölüm istek mesajı ise bir cevap mesajı hazırlanır. Cevap mesajında, gelen mesajdaki gönderen ve varış adreslerinin yerleri değiştirilir. Gönderen donanım adresi bölümüne mesajı hazırlayan bilgisayarın donanım adresi yazılır. Operasyon alanına, 2 değeri verilir. Bu bölüm cevap mesajı ise daha önce istek gönderilmiş olup gelen bilgiler cep belleğe eklenir. Yayınlanan tüm ARP mesajlarındaki verilerin ARP cep belleğine konması, cep belleğin kısa sürede dolmasına neden olur. Bu nedenle, bilgisayarlar sadece kendilerini hedef alan ARP mesajları ile ilgilenirler.

Inarp (INVERSE ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL) TCP/IP ağında MAC adresleri ile IP adresleri arasındaki bağı yapmak için kullanılır. Amacı Mac adresi yoluyla IP adresini öğrenebilmektir. Kısacası ARP nin yaptığının tersini yapmaktadır diyebiliriz Paket formatı standart Arp(Address Resolution Protocol) ile aynıdır.  INARP Çalışma Mantığı: InARP Request (istek):bu mesaj, "şu MAC adresinin sahibi kim ise şu MAC adresine bildirsin" içeriğine sahiptir. Mesajı gönderen MAC adresi olarak gönderen makinenin MAC adresi, mesajın alıcı olan MAC adresi olarak ise tüm cihazlara yayın (broadcast) adresi olan FF:FF:FF:FF:FF:FFyazılır. InARP Reply (cevap) :deminki mesajı alan InArp sunucusu, gönderene "o MAC adresinin sahibi şu kişidir" cevabı yollar.

Kaynakça  https://en.wikipedia.org/wiki/Link_layer http://www.enderunix.org/docs/tcpip/arp/arp.htm http://bidb.itu.edu.tr/seyirdefteri/blog/2013/09/06/arp-(adres-çözümleme- protokolü) Tolga Sakallı Bilgisayar Ağları Dersi Slaytları 1131602041-ÜMİT ERKAN