Het Address Resolution Protocol (ARP) werkt op de linklaag van de TCP/IP-protocolstack en is cruciaal voor communicatie binnen lokale netwerken. Zo werkt ARP:
ARP lost de mapping op tussen IP-adressen (logische adressen) en MAC-adressen (fysieke adressen) die worden gebruikt op Ethernet of andere netwerkinterfaces. Wanneer een apparaat gegevens wil verzenden naar een ander apparaat op hetzelfde subnet, controleert het zijn ARP-cache (een lokale tabel waarin recente IP-naar-MAC-adrestoewijzingen worden opgeslagen). Als het bestemmings-IP-adres niet in de cache wordt gevonden, zendt het verzendende apparaat een ARP-verzoekpakket uit naar alle apparaten op het lokale netwerk. Dit ARP-verzoek bevat het IP-adres van de afzender en vraagt om het MAC-adres dat is gekoppeld aan het doel-IP-adres.
Apparaten op het netwerk ontvangen het ARP-verzoek en vergelijken het gevraagde IP-adres met hun eigen adres. Het apparaat dat overeenkomt met het gevraagde IP-adres stuurt een ARP-antwoord rechtstreeks naar het aanvragende apparaat. Dit antwoord bevat het MAC-adres, waarmee het ARP-proces voor dat specifieke IP-adres wordt voltooid.
ARP zorgt ervoor dat apparaten dynamisch toewijzingen tussen IP- en MAC-adressen binnen het lokale netwerksegment kunnen ontdekken en bijwerken. Deze mogelijkheid is essentieel voor het tot stand brengen van directe communicatie tussen apparaten die Ethernet of soortgelijke link-layer-protocollen gebruiken, waardoor efficiënte gegevensoverdracht en netwerkwerking mogelijk worden gemaakt.
De primaire functie van het Address Resolution Protocol (ARP) is het omzetten van IP-adressen naar MAC-adressen binnen een lokaal netwerksegment. Wanneer een apparaat moet communiceren met een ander apparaat op hetzelfde subnet, gebruikt het ARP om het MAC-adres dat is gekoppeld aan het bestemmings-IP-adres te ontdekken en te verkrijgen. Met deze mapping kunnen apparaten Ethernet-frames construeren voor directe communicatie via het lokale netwerk, waardoor efficiënte gegevensuitwisseling tussen netwerkhosts mogelijk wordt.
ARP werkt anders in verschillende netwerkomgevingen, afhankelijk van de netwerktopologie en configuratie:
In een enkel lokaal netwerksegment (subnet) werkt ARP via broadcastberichten. Wanneer een apparaat een ARP-verzoek verzendt om een IP-adres om te zetten, verzendt het het verzoek naar alle apparaten op het lokale netwerk. Apparaten die overeenkomen met het gevraagde IP-adres reageren met hun MAC-adressen, waardoor het verzoekende apparaat zijn ARP-cache kan bijwerken en directe communicatie met het doelapparaat tot stand kan brengen.
In grotere netwerken of onderling verbonden subnetten kan de ARP-functionaliteit variëren. Apparaten en routers kunnen proxy-ARP implementeren, waarbij een router reageert op ARP-verzoeken namens apparaten die zich op verschillende subnetten bevinden. Met Proxy ARP kunnen apparaten in het ene subnet communiceren met apparaten in een ander subnet via de doorstuurmogelijkheden van de router, zonder dat directe ARP-resolutie tussen subnetten nodig is.
ARP werkt ook anders in gevirtualiseerde of cloudomgevingen, waar virtuele machines (VM’s) en netwerkinterfaces dynamisch kunnen veranderen of migreren tussen fysieke hosts. Virtualisatieplatforms en clouddiensten implementeren vaak ARP-verwerkingsmechanismen om IP- en MAC-adrestoewijzingen in virtuele netwerken en fysieke infrastructuur te beheren, waardoor naadloze connectiviteit en efficiënt gebruik van bronnen worden gegarandeerd.
Over het algemeen past ARP zich aan verschillende netwerkarchitecturen en -configuraties aan om betrouwbare en efficiënte communicatie tussen apparaten binnen lokale netwerksegmenten mogelijk te maken. Het vermogen om IP-naar-MAC-adrestoewijzingen dynamisch om te zetten, draagt bij aan de soepele werking van op Ethernet gebaseerde netwerken en ondersteunt verschillende netwerktoepassingen en -diensten.