ARP протокол

Предназначение ARP протокола

ARP (Address Resolution Protocol) — протокол, предназначенный для определения MAC адреса по известному IP‐адресу. Он используется для установления соответствия между физическим (MAC) и логическим (IP) адресом.

Сложно определённо сказать, на каком уровне модели OSI он работает. Если учитывать тот факт, что протокол работает только в сетях Ethernet с MAC адресом, то это однозначно канальный уровень. С другой стороны, ARP находит MAC адрес, посылая запрос на IP адрес. Это уже сетевой уровень. Будем считать, что протокол “болтается между небом и землёй” – между 2 и 3 уровнями.

Когда на сетевое устройство приходят данные и в таблице MAC-адресов не обнаруживается соответствие IP к MAC, коммутатор при помощи протокола ARP формирует широковещательную рассылку.

При наличии IP-адреса узла ARP определяет и сохраняет MAC-адрес узла в локальной сети в три этапа.

1. Отправляющий узел создает и отправляет кадр по MAC-адресу широковещательной рассылки. В кадре находится сообщение с IP-адресом узла назначения.
2. Каждый сетевой узел получает этот кадр и сравнивает IP-адрес из сообщения со своим. Узел с соответствующим IP-адресом посылает отправителю свой MAC-адрес.
3. Узел-отправитель получает сообщение и сохраняет MAC-адрес и IP-адрес в таблице ARP.
Когда MAC-адрес назначения оказывается в таблице ARP отправителя, появляется возможность отправлять кадры напрямую, минуя запрос ARP.

Важная информация по ARP

У протокола ARP есть близнец, который по функционалу делает всё наоборот. Этот протокол называется RARP.

На коммутаторе второго уровня нет таблицы ARP, только таблица пересылки. Коммутатор записывает каждый MAC-адрес src (источник), который видит входящим, в таблицу пересылки и приписывает его порту, так что кадры с dst MAC будут отправляться только на порт, известный для этого MAC. Многие люди называют это «таблицей или кешем arp», хотя это не так.

В управляемом коммутаторе второго уровня есть таблица переадресации плюс таблица ARP, но последняя используется только для интерфейса управления (ПК, который вы используете для настройки коммутатора.) В управляемом коммутаторе уровня 3 будет таблица переадресации плюс таблица ARP, поскольку она необходима для интерфейса управления, а также существует функциональность маршрутизатора для пересылки между подсетями.

Видимость MAC-адреса

Твой MAC адрес виден до шлюза. Например, MAC адрес сетевой карты - роутеру, mac роутера - коммутатору и так далее. Мак адрес вообще не виден за пределами твоего локального сегмента. Интерфейс виден интерфейсу.