Protokół rozpoznawania adresów (ARP) działa w warstwie łącza stosu protokołów TCP/IP i ma kluczowe znaczenie dla komunikacji w sieciach lokalnych. Oto jak działa ARP:
ARP rozwiązuje mapowanie pomiędzy adresami IP (adresami logicznymi) i adresami MAC (adresami fizycznymi) używanymi w sieci Ethernet lub innych interfejsach sieciowych. Gdy urządzenie chce wysłać dane do innego urządzenia w tej samej podsieci, sprawdza swoją pamięć podręczną ARP (lokalną tabelę przechowującą najnowsze mapowania adresów IP na MAC). Jeśli docelowy adres IP nie zostanie znaleziony w pamięci podręcznej, urządzenie wysyłające rozsyła pakiet żądania ARP do wszystkich urządzeń w sieci lokalnej. To żądanie ARP zawiera adres IP nadawcy i żąda adresu MAC powiązanego z docelowym adresem IP.
Urządzenia w sieci odbierają żądanie ARP i porównują żądany adres IP z własnym. Urządzenie pasujące do żądanego adresu IP wysyła odpowiedź ARP bezpośrednio do urządzenia wysyłającego żądanie. Ta odpowiedź zawiera adres MAC, kończąc proces ARP dla tego konkretnego adresu IP.
ARP zapewnia, że urządzenia mogą dynamicznie wykrywać i aktualizować mapowania między adresami IP i MAC w segmencie sieci lokalnej. Możliwość ta jest niezbędna do ustanowienia bezpośredniej komunikacji pomiędzy urządzeniami wykorzystującymi Ethernet lub podobne protokoły warstwy łącza, ułatwiając wydajną transmisję danych i działanie sieci.
Podstawową funkcją protokołu rozpoznawania adresów (ARP) jest przekształcanie adresów IP na adresy MAC w segmencie sieci lokalnej. Kiedy urządzenie musi komunikować się z innym urządzeniem w tej samej podsieci, używa protokołu ARP do wykrycia i uzyskania adresu MAC powiązanego z docelowym adresem IP. To mapowanie umożliwia urządzeniom konstruowanie ramek Ethernet do bezpośredniej komunikacji w sieci lokalnej, umożliwiając wydajną wymianę danych pomiędzy hostami sieciowymi.
ARP działa inaczej w różnych środowiskach sieciowych, w zależności od topologii i konfiguracji sieci:
W pojedynczym segmencie sieci lokalnej (podsieci) protokół ARP działa poprzez komunikaty rozgłoszeniowe. Gdy urządzenie wysyła żądanie ARP w celu rozpoznania adresu IP, rozgłasza żądanie do wszystkich urządzeń w sieci lokalnej. Urządzenia pasujące do żądanego adresu IP odpowiadają swoimi adresami MAC, umożliwiając żądającemu urządzeniu aktualizację pamięci podręcznej ARP i nawiązanie bezpośredniej komunikacji z urządzeniem docelowym.
W większych sieciach lub połączonych podsieciach funkcjonalność ARP może się różnić. Urządzenia i routery mogą implementować proxy ARP, w którym router odpowiada na żądania ARP w imieniu urządzeń znajdujących się w różnych podsieciach. Proxy ARP umożliwia urządzeniom w jednej podsieci komunikację z urządzeniami w innej podsieci poprzez funkcję przekazywania routera, bez konieczności bezpośredniego rozwiązywania ARP między podsieciami.
ARP działa również inaczej w środowiskach zwirtualizowanych lub w chmurze, gdzie maszyny wirtualne (VM) i interfejsy sieciowe mogą dynamicznie zmieniać się lub migrować między hostami fizycznymi. Platformy wirtualizacyjne i usługi w chmurze często wdrażają mechanizmy obsługi ARP w celu zarządzania mapowaniami adresów IP i MAC w sieciach wirtualnych i infrastrukturze fizycznej, zapewniając bezproblemową łączność i efektywne wykorzystanie zasobów.
Ogólnie rzecz biorąc, ARP dostosowuje się do różnych architektur i konfiguracji sieci, aby ułatwić niezawodną i wydajną komunikację między urządzeniami w segmentach sieci lokalnej. Jego zdolność do dynamicznego rozwiązywania mapowań adresów IP na MAC przyczynia się do płynnego działania sieci opartych na standardzie Ethernet i obsługuje różne aplikacje i usługi sieciowe.