ARP opera al livello 2 (livello collegamento dati) del modello OSI, non al livello 3. È responsabile della risoluzione degli indirizzi IP in indirizzi MAC all’interno di un segmento di rete locale. Quando un dispositivo su una rete deve comunicare con un altro dispositivo utilizzando il suo indirizzo IP, trasmette un messaggio di richiesta ARP a tutti i dispositivi all’interno della stessa sottorete. Il dispositivo che possiede l’indirizzo IP specificato nella richiesta ARP risponde con un messaggio di risposta ARP contenente il suo indirizzo MAC. Ciò consente al dispositivo richiedente di creare una voce della cache ARP mappando l’indirizzo IP sull’indirizzo MAC, facilitando la comunicazione diretta al livello 2.
Gli switch di livello 3 in genere non mantengono le tabelle ARP. Le tabelle ARP vengono utilizzate principalmente dai dispositivi che operano al livello 2, come gli switch tradizionali e le schede di interfaccia di rete (NIC). Gli switch di livello 3, noti anche come switch multistrato, operano sia a livello 2 che a livello 3, eseguendo funzioni di instradamento tra diverse sottoreti IP. In genere utilizzano tabelle di routing per prendere decisioni di inoltro basate su indirizzi di livello 3 (IP) anziché su tabelle ARP, specifiche per la risoluzione degli indirizzi di livello 2.
ARP funziona seguendo una sequenza di passaggi per risolvere gli indirizzi IP in indirizzi MAC all’interno di una rete locale. Quando un dispositivo desidera comunicare con un altro dispositivo utilizzando il suo indirizzo IP, controlla prima la sua cache ARP (se disponibile) per una mappatura dell’indirizzo IP-MAC corrispondente. Se la mappatura non viene trovata, il dispositivo trasmette un pacchetto di richiesta ARP a tutti i dispositivi della rete locale, specificando l’indirizzo IP che desidera risolvere. Il dispositivo proprietario dell’indirizzo IP risponde con un pacchetto di risposta ARP contenente il suo indirizzo MAC. Il dispositivo richiedente aggiorna quindi la propria cache ARP con la mappatura degli indirizzi IP-MAC, consentendo che le comunicazioni successive avvengano direttamente al Livello 2.
ARP è un protocollo di livello 2 perché opera all’interno del livello di collegamento dati del modello OSI. La sua funzione principale è risolvere gli indirizzi IP in indirizzi MAC per la comunicazione all’interno di un segmento di rete locale. I messaggi ARP sono incapsulati all’interno di frame Ethernet (o altri protocolli di livello di collegamento dati), rendendoli specifici per le operazioni di livello 2 in cui i dispositivi comunicano utilizzando indirizzi MAC per scambiare pacchetti di dati all’interno dello stesso segmento di rete fisica.