Cuando un dispositivo debe preparar una trama para que sea enviada a una dirección IP destino específica ya tiene la dirección IP de destino pero no conoce aún la dirección MAC de destino. Esta dirección MAC es necesaria para completar el encabezado de la trama y proceder a su envío.
Proporciona 2 servicios:
- Resolución de direcciones MAC.
Mapea direcciones IP conocidas a direcciones MAC desconocidas. - Mantenimiento de la información.
La información obtenida es mantenida en una tabla almacenada en la memoria RAM (ARP caché) que contiene la información obtenida.
Cuando una terminal debe encapsular una trama destinada a una dirección IP cuya dirección MAC no se encuentra en su caché ARP envía a la red una solicitud ARP en formato de broadcast de capa 2.
Para obtener la información necesaria el protocolo envía un mensaje (ARP request) en formato broadcast a todos los dispositivos en su segmento de red. El mensaje incluye tanto la dirección IP del dispositivo que lo origina como la que se desea mapear a su dirección MAC.
Todas las terminales del segmento o dominio de broadcast reciben la petición ARP. Si la dirección IP de una de las terminales que recibe la petición coincide con la que se envía en la solicitud ARP, esa terminal genera un mensaje de respuesta (ARP reply) en formato unicast conteniendo su dirección MAC.
Con esta respuesta el dispositivo que originó la consulta crea en su caché ARP una nueva entrada mapeando IP destino / MAC destino y luego utiliza esa información para completar el encabezado de la trama a enviar.
Si el dispositivo de destino no existe o está apagado no se recibe respuesta.
La respuesta que se recibe es almacenada temporalmente en la memoria caché de la terminal que hizo la solicitud, y será utilizada para la encapsulación de las demás tramas de la ráfaga.
En el caso en el que la dirección IP de destino pertenezca a otra red, los routers pueden ejecutar un procedimiento denominado ARP proxy. Esta opción está activada en los puertos LAN de los routers Cisco IOS por defecto.
En el procedimiento ARP proxy, cuando se solicita la dirección MAC de una IP que no corresponde a la red o segmento local el router responde al origen enviando la dirección MAC de su propio puerto. De este modo en el caché ARP de la terminal quedará asociada la IP remota con la dirección MAC del gateway, razón por la cual las tramas que tienen IP destino de una red remota son encapsuladas con la dirección MAC del gateway.
El alcance de la operación del protocolo es el segmento de red local ya que las direcciones MAC son solamente de relevancia local y se utilizan para establecer comunicaciones en el entorno del dominio de broadcast. Por lo tanto, no sirve de nada conocer la dirección física de un dispositivo remoto. Por el contrario, para conectarse a un dispositivo remoto es necesario que la trama sea tomada por el puerto de gateway para que luego sea enviada al dispositivo remoto.
La tabla caché mantiene almacenada la información obtenida por la operación del protocolo de manera tal que cuando se debe enviar un segundo paquete al mismo destino ya no es necesario realizar la consulta sino que se utiliza la información almacenada en la tabla. Al encapsular una trama el sistema operativo primero consulta la tabla ARP caché en busca de la dirección MAC correspondiente, y si no está en la tabla entonces genera la solicitud ARP correspondiente.
Esta tabla es creada y mantenida dinámicamente. Cada entrada de la tabla tiene, por defecto, un tiempo de duración de 300 segundos.
Componentes de la familia de protocolos ARP
- ARP
RFC 826 (1982)
Obtiene la dirección MAC destino buscada. - RARP (Reverse ARP)
RFC 903
Permite a una terminal de la LAN solicitar una dirección IPv4 a la tabla ARP del gateway.
Diseñado para responder a la necesidad de terminales sin la capacidad de almacenar una configuración IP, actualmente en desuso.merced a la utilización de DHCP. - IARP (Inverse ARP)
RFC 1293
Utilizado para encontrar una dirección IPv4 a partir de una dirección MAC.
Empleado en redes Frame Relay para, a partir de un DLCI encontrar la dirección IP de destino de una trama. - Proxy ARP
RFC 1027
Método por el que un dispositivo proxy en una red responde la solicitud ARP de una dirección IPv4 que no pertenece a esa red.
Es el mecanismo que utiliza la interfaz de un router para reponder solicitudes ARP en nombre de terminales remotas. Se utiliza cuando no es posible configurar un default gateway en las terminales. - Gratuitous ARP
Mecanismo por el cual una terminal que se inicia automáticamente hace broadcast de su dirección MAC a toda la red.
Es útil para deterctar conflictos de direccionamiento IPv4 o actualizar las tablas ARP del segmento.
Es utilizado por HSRP cuando un dispositivo pasa a estar como activo en la red, para actualizar la tabla ARP de las terminales.
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