ARP (протокол разрешения адресов) преобразует адрес интернет-протокола (IP) в соответствующий физический сетевой адрес. Для сетей IP, включая те, которые работают на Ethernet и Wi-Fi, требуется ARP для работы.
История и цель ARP
ARP был разработан в начале 1980-х годов как универсальный протокол преобразования адресов для IP-сетей. Помимо Ethernet и Wi-Fi, ARP также реализован для ATM, Token Ring и других физических сетевых типов.
ARP позволяет сети управлять соединениями независимо от конкретного физического устройства, подключенного к каждому из них. Это позволило Интернет-протоколу работать более эффективно, чем если бы ему приходилось управлять адресами всех различных аппаратных устройств и самих физических сетей.
Как работает ARP
ARP работает на уровне 2 в модели OSI. Поддержка протокола реализована в драйверах устройств сетевых операционных систем. Internet RFC 826 документирует технические детали протокола, включая его формат пакета и работу сообщений запроса и ответа
ARP работает на современных сетях Ethernet и Wi-Fi следующим образом:
- Сетевые адаптеры производятся с физическим адресом, встроенным в аппаратное обеспечение, называемое адресом управления доступом к среде передачи (MAC). Производители заботятся о том, чтобы эти 6-байтные (48-битные) адреса были уникальными, поскольку IP использует эти уникальные идентификаторы для доставки сообщений.
- Когда какое-либо устройство желает отправить данные другому целевому устройству, оно должно сначала определить MAC-адрес этого целевого объекта с учетом его IP-адреса. Эти сопоставления адресов IP-to-MAC получены из Кэш ARP поддерживаемых на каждом устройстве.
- Если данный IP-адрес не отображается в кеше устройства, это устройство не может направлять сообщения этой цели, пока не получит новое сопоставление. Для этого инициирующее устройство сначала отправляет Запрос ARP широковещательное сообщение в локальной подсети. Хост с данным IP-адресом отправляет Ответ ARP в ответ на широковещательную передачу, позволяя инициирующему устройству обновить свой кеш и продолжить доставку сообщений непосредственно к цели.
Обратный ARP и обратный ARP
Сетевой протокол RARP (Reverse ARP) также был разработан в 1980-х годах для дополнения ARP. Как следует из его названия, RARP выполнил противоположную функцию ARP, перейдя с физических сетевых адресов на IP-адреса, назначенные этим устройствам. RARP был устареван DHCP и больше не используется.
Отдельный протокол, называемый Inverse ARP, также поддерживает функцию преобразования обратного адреса. Обратный ARP не используется в сетях Ethernet или Wi-Fi, хотя иногда их можно найти на других типах.
БЕСПЛАТНЫЙ ARP
Для повышения эффективности ARP в некоторых сетях и сетевых устройствах используется метод связи, называемый gratuitous ARP, где устройство передает сообщение запроса ARP во всю локальную сеть, чтобы уведомить другие устройства о его существовании.
