Como o protocolo ARP realiza o mapeamento de endereços IP em endereços MAC?

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Protocolo ARP
Relação entre a camada rede e a camada enlace
Protocolo ARP e memória cache
Referências
Como é feito o mapeamento entre endereços de rede IP é endereços MAC?
Como o processo ARP usa um endereço IP?
Como o protocolo ARP encontra o MAC correspondente?
Como se dá o funcionamento do ARP?

1 Protocolo ARP
- 1.1 Relação entre a camada rede e a camada enlace
- 1.2 Protocolo ARP e memória cache
- 1.3 Referências

Protocolo ARP

Relação entre a camada rede e a camada enlace

Quando um computador deseja enviar um datagrama IP a um destinatário conectado à sua rede local, ele entrega o datagrama a interface de rede para ela mapear o endereço IP no endereço físico do computador destino[1].

O endereço físico também é conhecido como endereço de MAC e corresponde ao endereço Ethernet de 48 bits, representado na forma de seis bytes hexadecimais, por exemplo:

00:19:21:55:61:d0

O protocolo ARP, permite encontrar o endereço físico a partir do endereço IP da máquina alvo. Para tal, o protocolo usa um mecanismo de difusão (broadcast) na rede local, enviando uma solicitação a todas as máquinas da rede, sendo que a máquina alvo responde indicando o par endereço IP/endereço físico.

O endereço MAC de difusão na rede local é:

ff:ff:ff:ff:ff:ff

A figura abaixo ilustra o funcionamento do protocolo ARP.

Protocolo ARP e memória cache

Para melhorar a performance do protocolo no mapeamento dos endereços IP em endereços físicos, cada máquina possui uma memória (cache) com as últimas consultas realizadas, evitando múltiplos broadcasts. Ainda como refinamento, junto com o broadcast, a estação solicitante envia seu par endereço IP/endereço físico, permitindo que todas as máquinas da rede incluam este par em suas caches locais.

Quando um hardware é trocado, a máquina que sofreu a mudança se anuncia na rede com o novo par endereço IP/endereço físico, logo após sua entrada em operação.

Referências

↑ KUROSE, J.F; ROSS K. W. Redes de Computadores e a Internet: Uma abordagem top-down, São Paulo: Pearson, 2010.

--Evandro.cantu (discussão) 11h45min de 6 de outubro de 2014 (BRT)

Como é feito o mapeamento entre endereços de rede IP é endereços MAC?

O ARP é um protocolo de pergunta e resposta utilizado para mapear dinamicamente endereços da camada 3 (rede) com a camada 2 (enlace). Tipicamente, ele é utilizado para mapear endereços IPs (Internet Protocol) em endereços MAC (Media Access Control).

Como o processo ARP usa um endereço IP?

A máquina cujo endereço IP é igual ao endereço contido no Request responde afirmativamente. A máquina destino envia diretamente para a máquina origem uma mensagem de ARP Reply, informando o seu endereço físico. A máquina destino também altera a sua tabela ARP, incluindo o endereço IP e físico da máquina origem.

Como o protocolo ARP encontra o MAC correspondente?

A tabela ARP é armazenada na RAM do dispositivo. Cada entrada, ou linha, da tabela ARP vincula um endereço IP a um endereço MAC. Chamamos o relacionamento entre os dois valores de mapa – isso significa simplesmente que você pode localizar um endereço IP na tabela e descobrir o endereço MAC correspondente.

Como se dá o funcionamento do ARP?

O protocolo ARP, permite encontrar o endereço físico a partir do endereço IP da máquina alvo. Para tal, o protocolo usa um mecanismo de difusão (broadcast) na rede local, enviando uma solicitação a todas as máquinas da rede, sendo que a máquina alvo responde indicando o par endereço IP/endereço físico.