home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Core Protocols / Oreilly-InternetCoreProtocols.iso / RFCs / rfc2390.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1999-10-14  |  20.9 KB  |  564 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                         T. Bradley
  8. Request for Comments: 2390                           Avici Systems, Inc.
  9. Obsoletes: 1293                                                 C. Brown
  10. Category: Standards Track                                     Consultant
  11.                                                                 A. Malis
  12.                                              Ascend Communications, Inc.
  13.                                                           September 1998
  14.  
  15.  
  16.                   Inverse Address Resolution Protocol
  17.  
  18. Status of this Memo
  19.  
  20.    This document specifies an Internet standards track protocol for the
  21.    Internet community, and requests discussion and suggestions for
  22.    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
  23.    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state
  24.    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
  25.  
  26. Copyright Notice
  27.  
  28.    Copyright (C) The Internet Society (1998).  All Rights Reserved.
  29.  
  30. 2.  Abstract
  31.  
  32.    This memo describes additions to ARP that will allow a station to
  33.    request a protocol address corresponding to a given hardware address.
  34.    Specifically, this applies to Frame Relay stations that may have a
  35.    Data Link Connection Identifier (DLCI), the Frame Relay equivalent of
  36.    a hardware address, associated with an established Permanent Virtual
  37.    Circuit (PVC), but do not know the protocol address of the station on
  38.    the other side of this connection.  It will also apply to other
  39.    networks with similar circumstances.
  40.  
  41.    This memo replaces RFC 1293.  The changes from RFC 1293 are minor
  42.    changes to formalize the language, the additions of a packet diagram
  43.    and an example in section 7.2, and a new security section.
  44.  
  45. 3.  Conventions
  46.  
  47.    The keywords MUST, MUST NOT, REQUIRED, SHALL, SHALL NOT, SHOULD,
  48.    SHOULD NOT, RECOMMENDED, MAY, and OPTIONAL, when they appear in this
  49.    document, are to be interpreted as described in [5].
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 1]
  59.  
  60. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  61.  
  62.  
  63. 4.  Introduction
  64.  
  65.    This document will rely heavily on Frame Relay as an example of how
  66.    the Inverse Address Resolution Protocol (InARP) can be useful. It is
  67.    not, however, intended that InARP be used exclusively with Frame
  68.    Relay.  InARP may be used in any network that provides destination
  69.    hardware addresses without indicating corresponding protocol
  70.    addresses.
  71.  
  72. 5.  Motivation
  73.  
  74.    The motivation for the development of Inverse ARP is a result of the
  75.    desire to make dynamic address resolution within Frame Relay both
  76.    possible and efficient.  Permanent virtual circuits (PVCs) and
  77.    eventually switched virtual circuits (SVCs) are identified by a Data
  78.    Link Connection Identifier (DLCI).  These DLCIs define a single
  79.    virtual connection through the wide area network (WAN) and may be
  80.    thought of as the Frame Relay equivalent to a hardware address.
  81.    Periodically, through the exchange of signaling messages, a network
  82.    may announce a new virtual circuit with its corresponding DLCI.
  83.    Unfortunately, protocol addressing is not included in the
  84.    announcement.  The station receiving such an indication will learn of
  85.    the new connection, but will not be able to address the other side.
  86.    Without a new configuration or a mechanism for discovering the
  87.    protocol address of the other side, this new virtual circuit is
  88.    unusable.
  89.  
  90.    Other resolution methods were considered to solve the problems, but
  91.    were rejected.  Reverse ARP [4], for example, seemed like a good
  92.    candidate, but the response to a request is the protocol address of
  93.    the requesting station, not the station receiving the request.  IP
  94.    specific mechanisms were limiting since they would not allow
  95.    resolution of other protocols other than IP. For this reason, the ARP
  96.    protocol was expanded.
  97.  
  98.    Inverse Address Resolution Protocol (InARP) will allow a Frame Relay
  99.    station to discover the protocol address of a station associated with
  100.    the virtual circuit.  It is more efficient than sending ARP messages
  101.    on every VC for every address the system wants to resolve and it is
  102.    more flexible than relying on static configuration.
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 2]
  115.  
  116. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  117.  
  118.  
  119. 6.  Packet Format
  120.  
  121.    Inverse ARP is an extension of the existing ARP.  Therefore, it has
  122.    the same format as standard ARP.
  123.  
  124.       ar$hrd   16 bits         Hardware type
  125.       ar$pro   16 bits         Protocol type
  126.       ar$hln    8 bits         Byte length of each hardware address (n)
  127.       ar$pln    8 bits         Byte length of each protocol address (m)
  128.       ar$op    16 bits         Operation code
  129.       ar$sha    nbytes         source hardware address
  130.       ar$spa    mbytes         source protocol address
  131.       ar$tha    nbytes         target hardware address
  132.       ar$tpa    mbytes         target protocol address
  133.  
  134.    Possible values for hardware and protocol types are the same as those
  135.    for ARP and may be found in the current Assigned Numbers RFC [2].
  136.  
  137.    Length of the hardware and protocol address are dependent on the
  138.    environment in which InARP is running.  For example, if IP is running
  139.    over Frame Relay, the hardware address length is either 2, 3, or 4,
  140.    and the protocol address length is 4.
  141.  
  142.    The operation code indicates the type of message, request or
  143.    response.
  144.  
  145.       InARP request  = 8
  146.       InARP response = 9
  147.  
  148.    These values were chosen so as not to conflict with other ARP
  149.    extensions.
  150.  
  151. 7.  Protocol Operation
  152.  
  153.    Basic InARP operates essentially the same as ARP with the exception
  154.    that InARP does not broadcast requests.  This is because the hardware
  155.    address of the destination station is already known.
  156.  
  157.    When an interface supporting InARP becomes active, it should initiate
  158.    the InARP protocol and format InARP requests for each active PVC for
  159.    which InARP is active.  To do this, a requesting station simply
  160.    formats a request by inserting its source hardware, source protocol
  161.    addresses and the known target hardware address.  It then zero fills
  162.    the target protocol address field.  Finally, it will encapsulate the
  163.    packet for the specific network and send it directly to the target
  164.    station.
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 3]
  171.  
  172. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  173.  
  174.  
  175.    Upon receiving an InARP request, a station may put the requester's
  176.    protocol address/hardware address mapping into its ARP cache as it
  177.    would any ARP request.  Unlike other ARP requests, however, the
  178.    receiving station may assume that any InARP request it receives is
  179.    destined for it.  For every InARP request, the receiving station
  180.    should format a proper response using the source addresses from the
  181.    request as the target addresses of the response.  If the station is
  182.    unable or unwilling to reply, it ignores the request.
  183.  
  184.    When the requesting station receives the InARP response, it may
  185.    complete the ARP table entry and use the provided address
  186.    information.  Note: as with ARP, information learned via InARP may be
  187.    aged or invalidated under certain circumstances.
  188.  
  189. 7.1.  Operation with Multi-Addressed Hosts
  190.  
  191.    In the context of this discussion, a multi-addressed host will refer
  192.    to a host that has multiple protocol addresses assigned to a single
  193.    interface.  If such a station receives an InARP request, it must
  194.    choose one address with which to respond.  To make such a selection,
  195.    the receiving station must first look at the protocol address of the
  196.    requesting station, and then respond with the protocol address
  197.    corresponding to the network of the requester.  For example, if the
  198.    requesting station is probing for an IP address, the responding
  199.    multi-addressed station should respond with an IP address which
  200.    corresponds to the same subnet as the requesting station.  If the
  201.    station does not have an address that is appropriate for the request
  202.    it should not respond.  In the IP example, if the receiving station
  203.    does not have an IP address assigned to the interface that is a part
  204.    of the requested subnet, the receiving station would not respond.
  205.  
  206.    A multi-addressed host should send an InARP request for each of the
  207.    addresses defined for the given interface.  It should be noted,
  208.    however, that the receiving side may answer some or none of the
  209.    requests depending on its configuration.
  210.  
  211. 7.2.  Protocol Operation Within Frame Relay
  212.  
  213.    One case where Inverse ARP can be used is on a frame relay interface
  214.    which supports signaling of DLCIs via a data link management
  215.    interface.  An InARP equipped station connected to such an interface
  216.    will format an InARP request and address it to the new virtual
  217.    circuit.  If the other side supports InARP, it may return a response
  218.    indicating the protocol address requested.
  219.  
  220.    In a frame relay environment, InARP packets are encapsulated using
  221.    the NLPID/SNAP format defined in [3] which indicates the ARP
  222.    protocol.  Specifically, the packet encapsulation will be as follows:
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 4]
  227.  
  228. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  229.  
  230.  
  231.                +----------+----------+
  232.                |    Q.922 address    |
  233.                +----------+----------+
  234.                |ctrl 0x03 | pad 00   |
  235.                +----------+----------+
  236.                |nlpid 0x80| oui 0x00 |
  237.                +----------+          +
  238.                | oui (cont) 0x00 00  |
  239.                +----------+----------+
  240.                | pid 0x08 06         |
  241.                +----------+----------+
  242.                |          .          |
  243.                |          .          |
  244.  
  245.  
  246.    The format for an InARP request itself is defined by the following:
  247.  
  248.       ar$hrd - 0x000F the value assigned to Frame Relay
  249.       ar$pro - protocol type for which you are searching
  250.                   (i.e.  IP = 0x0800)
  251.       ar$hln - 2,3, or 4 byte addressing length
  252.       ar$pln - byte length of protocol address for which you
  253.                   are searching (for IP = 4)
  254.       ar$op  - 8; InARP request
  255.       ar$sha - Q.922 [6] address of requesting station
  256.       ar$spa - protocol address of requesting station
  257.       ar$tha - Q.922 address of newly announced virtual circuit
  258.       ar$tpa - 0; This is what is being requested
  259.  
  260.    The InARP response will be completed similarly.
  261.  
  262.       ar$hrd - 0x000F the value assigned to Frame Relay
  263.       ar$pro - protocol type for which you are searching
  264.                  (i.e.  IP = 0x0800)
  265.       ar$hln - 2,3, or 4 byte addressing length
  266.       ar$pln - byte length of protocol address for which you
  267.                  are searching (for IP = 4)
  268.       ar$op  - 9; InARP response
  269.       ar$sha - Q.922 address of responding station
  270.       ar$spa - protocol address requested
  271.       ar$tha - Q.922 address of requesting station
  272.       ar$tpa - protocol address of requesting station
  273.  
  274.    Note that the Q.922 addresses specified have the C/R, FECN, BECN, and
  275.    DE bits set to zero.
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 5]
  283.  
  284. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  285.  
  286.  
  287.    Procedures for using InARP over a Frame Relay network are as follows:
  288.  
  289.    Because DLCIs within most Frame Relay networks have only local
  290.    significance, an end station will not have a specific DLCI assigned
  291.    to itself.  Therefore, such a station does not have an address to put
  292.    into the InARP request or response.  Fortunately, the Frame Relay
  293.    network does provide a method for obtaining the correct DLCIs. The
  294.    solution proposed for the locally addressed Frame Relay network below
  295.    will work equally well for a network where DLCIs have global
  296.    significance.
  297.  
  298.    The DLCI carried within the Frame Relay header is modified as it
  299.    traverses the network.  When the packet arrives at its destination,
  300.    the DLCI has been set to the value that, from the standpoint of the
  301.    receiving station, corresponds to the sending station.  For example,
  302.    in figure 1 below, if station A were to send a message to station B,
  303.    it would place DLCI 50 in the Frame Relay header.  When station B
  304.    received this message, however, the DLCI would have been modified by
  305.    the network and would appear to B as DLCI 70.
  306.  
  307.                            ~~~~~~~~~~~~~~~
  308.                           (                )
  309.         +-----+          (                  )             +-----+
  310.         |     |-50------(--------------------)---------70-|     |
  311.         |  A  |        (                      )           |  B  |
  312.         |     |-60-----(---------+            )           |     |
  313.         +-----+         (        |           )            +-----+
  314.                          (       |          )
  315.                           (      |         )  <---Frame Relay
  316.                            ~~~~~~~~~~~~~~~~         network
  317.                                  80
  318.                                  |
  319.                               +-----+
  320.                               |     |
  321.                               |  C  |
  322.                               |     |
  323.                               +-----+
  324.  
  325.                               Figure 1
  326.  
  327.       Lines between stations represent data link connections (DLCs).
  328.       The numbers indicate the local DLCI associated with each
  329.       connection.
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 6]
  339.  
  340. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  341.  
  342.  
  343.               DLCI to Q.922 Address Table for Figure 1
  344.  
  345.               DLCI (decimal)  Q.922 address (hex)
  346.                    50              0x0C21
  347.                    60              0x0CC1
  348.                    70              0x1061
  349.                    80              0x1401
  350.  
  351.       For authoritative description of the correlation between DLCI and
  352.       Q.922 [6] addresses, the reader should consult that specification.
  353.       A summary of the correlation is included here for convenience. The
  354.       translation between DLCI and Q.922 address is based on a two byte
  355.       address length using the Q.922 encoding format.  The format is:
  356.  
  357.                 8   7   6   5   4   3    2   1
  358.               +------------------------+---+--+
  359.               |  DLCI (high order)     |C/R|EA|
  360.               +--------------+----+----+---+--+
  361.               | DLCI (lower) |FECN|BECN|DE |EA|
  362.               +--------------+----+----+---+--+
  363.  
  364.       For InARP, the FECN, BECN, C/R and DE bits are assumed to be 0.
  365.  
  366.    When an InARP message reaches a destination, all hardware addresses
  367.    will be invalid.  The address found in the frame header will,
  368.    however, be correct. Though it does violate the purity of layering,
  369.    Frame Relay may use the address in the header as the sender hardware
  370.    address.  It should also be noted that the target hardware address,
  371.    in both the InARP request and response, will also be invalid.  This
  372.    should not cause problems since InARP does not rely on these fields
  373.    and in fact, an implementation may zero fill or ignore the target
  374.    hardware address field entirely.
  375.  
  376.    Using figure 1 as an example, station A may use Inverse ARP to
  377.    discover the protocol address of the station associated with its DLCI
  378.    50.  The Inverse ARP request would be as follows:
  379.  
  380.               InARP Request from A (DLCI 50)
  381.               ar$op   8       (InARP request)
  382.               ar$sha  unknown
  383.               ar$spa  pA
  384.               ar$tha  0x0C21  (DLCI 50)
  385.               ar$tpa  unknown
  386.  
  387.    When Station B receives this packet, it will modify the source
  388.    hardware address with the Q.922 address from the Frame Relay header.
  389.    This way, the InARP request from A will become:
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 7]
  395.  
  396. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  397.  
  398.  
  399.               ar$op   8       (InARP request)
  400.               ar$sha  0x1061  (DLCI 70)
  401.               ar$spa  pA
  402.               ar$tha  0x0C21  (DLCI 50)
  403.               ar$tpa  unknown.
  404.  
  405.    Station B will format an Inverse ARP response and send it to station
  406.    A:
  407.  
  408.               ar$op   9       (InARP response)
  409.               ar$sha  unknown
  410.               ar$spa  pB
  411.               ar$tha  0x1061  (DLCI 70)
  412.               ar$tpa  pA
  413.  
  414.    The source hardware address is unknown and when the response is
  415.    received, station A will extract the address from the Frame Relay
  416.    header and place it in the source hardware address field.  Therefore,
  417.    the response will become:
  418.  
  419.               ar$op   9       (InARP response)
  420.               ar$sha  0x0C21  (DLCI 50)
  421.               ar$spa  pB
  422.               ar$tha  0x1061  (DLCI 70)
  423.               ar$tpa  pA
  424.  
  425.    This means that the Frame Relay interface must only intervene in the
  426.    processing of incoming packets.
  427.  
  428.    Also, see [3] for a description of similar procedures for using ARP
  429.    [1] and RARP [4] with Frame Relay.
  430.  
  431. 8.  Security Considerations
  432.  
  433.    This document specifies a functional enhancement to the ARP family of
  434.    protocols, and is subject to the same security constraints that
  435.    affect ARP and similar address resolution protocols.  Because
  436.    authentication is not a part of ARP, there are known security issues
  437.    relating to its use (e.g., host impersonation).  No additional
  438.    security mechanisms have been added to the ARP family of protocols by
  439.    this document.
  440.  
  441.  
  442.  
  443.  
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 8]
  451.  
  452. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  453.  
  454.  
  455. 9.  References
  456.  
  457.    [1] Plummer, D., "An Ethernet Address Resolution Protocol - or -
  458.        Converting Network Protocol Addresses to 48.bit Ethernet Address
  459.        for Transmission on Ethernet Hardware", STD 37, RFC 826, November
  460.        1982.
  461.  
  462.    [2] Reynolds, J., and J. Postel, "Assigned Numbers", STD 2, RFC 1700,
  463.        October 1994.  See also: http://www.iana.org/numbers.html
  464.  
  465.    [3] Bradley, T., Brown, C., and A. Malis, "Multiprotocol Interconnect
  466.        over Frame Relay", RFC 1490, July 1993.
  467.  
  468.    [4] Finlayson, R., Mann, R., Mogul, J., and M. Theimer, "A Reverse
  469.        Address Resolution Protocol", STD 38, RFC 903, June 1984.
  470.  
  471.    [5] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement
  472.        Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
  473.  
  474.    [6] Information technology - Telecommunications and Information
  475.        Exchange between systems - Protocol Identification in the Network
  476.        Layer, ISO/IEC TR 9577: 1992.
  477.  
  478. 10.  Authors' Addresses
  479.  
  480.    Terry Bradley
  481.    Avici Systems, Inc.
  482.    12 Elizabeth Drive
  483.    Chelmsford, MA  01824
  484.  
  485.    Phone: (978) 250-3344
  486.    EMail: tbradley@avici.com
  487.  
  488.  
  489.    Caralyn Brown
  490.    Consultant
  491.  
  492.    EMail:  cbrown@juno.com
  493.  
  494.  
  495.    Andrew Malis
  496.    Ascend Communications, Inc.
  497.    1 Robbins Road
  498.    Westford, MA  01886
  499.  
  500.    Phone:  (978) 952-7414
  501.    EMail:  malis@ascend.com
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506. Bradley, et. al.            Standards Track                     [Page 9]
  507.  
  508. RFC 2390          Inverse Address Resolution Protocol     September 1998
  509.  
  510.  
  511. 11.  Full Copyright Statement
  512.  
  513.    Copyright (C) The Internet Society (1998).  All Rights Reserved.
  514.  
  515.    This document and translations of it may be copied and furnished to
  516.    others, and derivative works that comment on or otherwise explain it
  517.    or assist in its implementation may be prepared, copied, published
  518.    and distributed, in whole or in part, without restriction of any
  519.    kind, provided that the above copyright notice and this paragraph are
  520.    included on all such copies and derivative works.  However, this
  521.    document itself may not be modified in any way, such as by removing
  522.    the copyright notice or references to the Internet Society or other
  523.    Internet organizations, except as needed for the purpose of
  524.    developing Internet standards in which case the procedures for
  525.    copyrights defined in the Internet Standards process must be
  526.    followed, or as required to translate it into languages other than
  527.    English.
  528.  
  529.    The limited permissions granted above are perpetual and will not be
  530.    revoked by the Internet Society or its successors or assigns.
  531.  
  532.    This document and the information contained herein is provided on an
  533.    "AS IS" basis and THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET ENGINEERING
  534.    TASK FORCE DISCLAIMS ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING
  535.    BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE INFORMATION
  536.    HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED WARRANTIES OF
  537.    MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  538.  
  539.  
  540.  
  541.  
  542.  
  543.  
  544.  
  545.  
  546.  
  547.  
  548.  
  549.  
  550.  
  551.  
  552.  
  553.  
  554.  
  555.  
  556.  
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562. Bradley, et. al.            Standards Track                    [Page 10]
  563.  
  564.