پروتکل ARP یک پروتکل ارتباطی است که آدرس IP دائماً در حال تغییر را به یک آدرس ثابت ماشین فیزیکی، که به عنوان آدرس کنترل دسترسی رسانه (MAC) نیز شناخته می شود، در یک شبکه محلی (LAN) متصل می کند. در واقع پروتکل ARP ، آدرس IP را به آدرس مک تبدیل می‌کند.

Address Resolution Protocol یا ARP یکی از مهم ترین پروتکل های لایه شبکه در مدل OSI است که به یافتن MAC Address با توجه به آدرس های آی پی سیستم کمک می کند. به عبارت دیگر وظیفه اصلی ARP تبدیل آدرس آی پی 32 بیتی (برای IPV4) به آدرس 48 بیتی یا همان MAC Address می باشد.

بیشتر برنامه های کامپیوتری از طریق آدرس های IP اقدام به دریافت و ارسال پیام ها می کنند. اما ارتباط واقعی از طریق آدرس های فیزیکی (MAC address) یعنی همان لایه دوم مدل OSI اتفاق می افتد.

وظیفه ARP ، ترجمه آدرس آی پی به آدرس فیزیکی می باشد. ARP آدرس سخت افزار را که با نام آدرس MAC یا Media Access Control نیز شناخته می شود، از لیست آدرس های آی پی خود پیدا می کند.

MAC address همچنین به عنوان لایه پیوند داده نیز شناخته می شود، که ارتباط بین دو دستگاه متصل فیزیکی را با هدف انتقال داده ها ایجاد و پایان می دهد . آدرس IP همچنین به عنوان لایه شبکه یا لایه ای که مسئول ارسال بسته های داده از طریق روترهای مختلف است نیز نامیده می شود. ARP بین این لایه ها کار می کند.

هنگامی که یک کامپیوتر جدید به یک شبکه محلی (LAN) ملحق می شود، یک آدرس IP منحصر به فرد برای شناسایی و ارتباط دریافت می کند.

بسته‌های داده به دروازه‌ای می‌رسند که مقصد آن یک ماشین میزبان خاص است. دروازه یا قطعه سخت‌افزاری در یک شبکه که به داده‌ها اجازه می‌دهد از یک شبکه به شبکه دیگر جریان پیدا کنند، از برنامه ARP می‌خواهد یک آدرس MAC مطابق با آدرس IP پیدا کند. کش ARP فهرستی از هر آدرس IP و آدرس MAC منطبق با آن را نگه می دارد. حافظه پنهان ARP پویا است، اما کاربران در یک شبکه همچنین می توانند یک جدول ARP استاتیک حاوی آدرس های IP و آدرس های MAC را پیکربندی کنند.

کش های ARP در تمام سیستم عامل ها در شبکه اترنت IPv4 نگهداری می شوند. هر بار که یک دستگاه از یک آدرس MAC برای ارسال داده به دستگاه دیگری متصل به شبکه محلی درخواست می کند، دستگاه حافظه پنهان ARP خود را تأیید می کند تا ببیند آیا اتصال IP به آدرس MAC قبلاً تکمیل شده است یا خیر. اگر وجود داشته باشد، پس درخواست جدید غیر ضروری است. اما اگر ترجمه هنوز انجام نشده باشد، درخواست آدرس های شبکه ارسال می شود و ARP انجام می شود.

اندازه کش ARP با طراحی محدود می شود و آدرس ها تنها برای چند دقیقه در کش باقی می مانند. برای آزاد کردن فضا مرتباً پاک می شود. این طرح همچنین برای حفظ حریم خصوصی و امنیت برای جلوگیری از سرقت یا جعل آدرس های IP توسط مهاجمان سایبری در نظر گرفته شده است. در حالی که آدرس های MAC ثابت هستند، آدرس های IP به طور مداوم به روز می شوند.

در فرآیند پاکسازی، آدرس های استفاده نشده حذف می شوند. هر گونه داده ای که مربوط به تلاش های ناموفق برای برقراری ارتباط با رایانه هایی است که به شبکه متصل نیستند یا حتی روشن نیستند.

ARP فرآیند اتصال یک آدرس IP پویا به آدرس MAC یک ماشین فیزیکی است. به این ترتیب، مهم است که نگاهی به چند فناوری مرتبط با IP داشته باشیم.

همانطور که قبلاً ذکر شد، آدرس‌های IP بر اساس طراحی، دائماً تغییر می‌کنند به این دلیل ساده که انجام این کار باعث امنیت و حفظ حریم خصوصی کاربران می‌شود. با این حال، تغییرات در آدرس های IP نباید کاملاً تصادفی باشد. باید قوانینی وجود داشته باشد که یک آدرس IP را از محدوده تعریف شده ای از اعداد موجود در یک شبکه خاص اختصاص دهد. این به جلوگیری از مشکلاتی مانند دریافت آدرس IP یکسان دو رایانه کمک می کند. این قوانین به عنوان پروتکل DHCP یا Dynamic Host Configuration Protocol شناخته می شوند.

آدرس های IP به عنوان هویت برای رایانه ها مهم هستند زیرا برای انجام جستجوی اینترنتی مورد نیاز هستند. هنگامی که کاربران برای نام دامنه یا مکان یاب منبع یکسان (URL) جستجو می کنند، از یک نام حروف الفبا استفاده می کنند. از طرف دیگر رایانه ها از آدرس IP عددی برای مرتبط کردن نام دامنه با سرور استفاده می کنند. برای اتصال این دو، یک سرور سیستم نام دامنه (DNS) برای ترجمه یک آدرس IP از یک رشته اعداد گیج کننده به یک نام دامنه قابل خواندن و قابل فهم تر و بالعکس استفاده می شود.

نسخه های مختلف و موارد استفاده از ARP وجود دارد..

پروکسی ARP :

Proxy ARP تکنیکی است که توسط آن یک دستگاه پراکسی در یک شبکه معین به درخواست ARP برای یک آدرس IP که در آن شبکه نیست پاسخ می دهد. پروکسی از مکان مقصد ترافیک آگاه است و آدرس MAC خود را به عنوان مقصد ارائه می دهد.

Gratuitous ARP :

GARP (Gratuitous ARP) یک ARP Request است که به صورت broadcast در شبکه منتشر میشود. وقتی کامپیوتر به صورت static یا dynamic دارای یک آدرس IP جدید میشود؛ آن را از طریق پیام GARP به تمام کامپیوترهای حاضر در broadcast domain و vlan خود خبر میدهد.

Reverse ARP (RARP) :

به زبان ساده یک پروتکل شبکه های کامپیوتری است که توسط کامپیوتر کلاینت برای درخواست آدرس پروتکل اینترنت (IP) خود از یک شبکه کامپیوتری مورد استفاده قرار می گیرد و در واقع برعکس ARP است با کمی تفاوت .ماشین های میزبانی که آدرس IP خود را نمی دانند می توانند از پروتکل Reverse Address Resolution Protocol (RARP) برای کشف استفاده کنند.

Inverse ARP (IARP) :

در حالی که ARP از یک آدرس IP برای یافتن یک آدرس MAC استفاده می کند، IARP از یک آدرس MAC برای یافتن یک آدرس IP استفاده می کند.