Το ARP (Address Resolution Protocol) μετατρέπει μια διεύθυνση πρωτοκόλλου διαδικτύου (IP) στην αντίστοιχη φυσική του διεύθυνση δικτύου. Τα δίκτυα IP, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που εκτελούνται σε Ethernet και Wi-Fi, απαιτούν τη λειτουργία ARP.
Ιστορία και σκοπός του ARP
Το ARP αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 ως πρωτόκολλο μετάφρασης διευθύνσεων γενικού σκοπού για δίκτυα IP. Εκτός από το Ethernet και το Wi-Fi, το ARP έχει εφαρμοστεί για ATM, Token Ring και άλλους φυσικούς τύπους δικτύου. Το ARP επιτρέπει σε ένα δίκτυο να διαχειρίζεται συνδέσεις ανεξάρτητα από τη συγκεκριμένη φυσική συσκευή που είναι συνδεδεμένη σε κάθε μία. Αυτό επιτρέπει στο πρωτόκολλο διαδικτύου να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά από ό, τι εάν έπρεπε να διαχειρίζεται μόνοι του διευθύνσεις διαφορετικών ειδών συσκευών υλικού και φυσικών δικτύων.
Πώς λειτουργεί το ARP
Το ARP λειτουργεί στο Layer 2 στο μοντέλο OSI. Η υποστήριξη πρωτοκόλλου εφαρμόζεται στα προγράμματα οδήγησης συσκευών των λειτουργικών συστημάτων δικτύου. Το Internet RFC 826 τεκμηριώνει τεχνικές λεπτομέρειες του πρωτοκόλλου, συμπεριλαμβανομένης της μορφής πακέτου και της λειτουργίας των μηνυμάτων αιτήματος και απόκρισης. Το ARP λειτουργεί σε σύγχρονα δίκτυα Ethernet και Wi-Fi ως εξής:
- Οι προσαρμογείς δικτύου παράγονται με μια φυσική διεύθυνση ενσωματωμένη στο υλικό που ονομάζεται διεύθυνση ελέγχου πρόσβασης πολυμέσων (MAC). Οι κατασκευαστές διασφαλίζουν ότι αυτές οι διευθύνσεις έξι byte (48-bit) είναι μοναδικές, επειδή η IP βασίζεται σε αυτά τα μοναδικά αναγνωριστικά για την παράδοση μηνυμάτων.
- Πριν από οποιαδήποτε συσκευή στέλνει δεδομένα σε άλλη συσκευή προορισμού, πρέπει να καθορίσει τη διεύθυνση MAC του συγκεκριμένου στόχου, δεδομένης της διεύθυνσης IP της. Αυτές οι αντιστοιχίσεις διευθύνσεων IP-to-MAC προέρχονται από μια προσωρινή μνήμη ARP που διατηρείται σε κάθε συσκευή.
- Εάν η δεδομένη διεύθυνση IP δεν εμφανίζεται στην προσωρινή μνήμη μιας συσκευής, αυτή η συσκευή δεν μπορεί να κατευθύνει μηνύματα στον συγκεκριμένο στόχο έως ότου λάβει νέα αντιστοίχιση. Για να γίνει αυτό, η συσκευή εκκίνησης στέλνει πρώτα ένα μήνυμα εκπομπής αίτησης ARP στο τοπικό υποδίκτυο. Ο κεντρικός υπολογιστής με τη δεδομένη διεύθυνση IP στέλνει μια απάντηση ARP ως απάντηση στην εκπομπή, επιτρέποντας στη συσκευή έναρξης να ενημερώσει την προσωρινή μνήμη της και να προχωρήσει στην παράδοση μηνυμάτων απευθείας στον στόχο.
Αντίστροφη ARP και αντίστροφη ARP
Ένα άλλο πρωτόκολλο δικτύου που ονομάζεται RARP (Reverse ARP) αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1980 για να συμπληρώσει το ARP. Το RARP πραγματοποίησε την αντίθετη λειτουργία του ARP, μετατρέποντας από φυσικές διευθύνσεις δικτύου σε διευθύνσεις IP που έχουν εκχωρηθεί σε αυτές τις συσκευές. Το RARP έγινε παρωχημένο από το DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) και δεν χρησιμοποιείται πλέον. Ένα ξεχωριστό πρωτόκολλο που ονομάζεται Inverse ARP υποστηρίζει επίσης τη λειτουργία αντιστοίχισης αντίστροφης διεύθυνσης. Το Inverse ARP δεν χρησιμοποιείται σε δίκτυα Ethernet ή Wi-Fi, παρόλο που μερικές φορές μπορεί να βρεθεί σε άλλους τύπους.
Gratuitous ARP
Για να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα του ARP, ορισμένα δίκτυα και συσκευές δικτύου χρησιμοποιούν μια μέθοδο επικοινωνίας που ονομάζεται δωρεάν ARP. Μια συσκευή μεταδίδει ένα μήνυμα αίτησης ARP στο τοπικό δίκτυο για να ειδοποιήσει τις άλλες συσκευές για την ύπαρξή της.