ARP (Address Resolution Protocol) wandelt eine Internet Protocol (IP)-Adresse in die entsprechende physikalische Netzwerkadresse um. IP-Netzwerke, einschließlich derjenigen, die auf Ethernet und Wi-Fi laufen, benötigen ARP, um zu funktionieren.
Geschichte und Zweck von ARP
ARP wurde in den frühen 1980er Jahren als Allzweck-Adressübersetzungsprotokoll für IP-Netzwerke entwickelt. Neben Ethernet und Wi-Fi wurde ARP für ATM, Token Ring und andere physische Netzwerktypen implementiert.
ARP ermöglicht es einem Netzwerk, Verbindungen unabhängig von dem jeweils angeschlossenen physikalischen Gerät zu verw alten. Dadurch kann das Internetprotokoll effizienter arbeiten als verschiedene Hardwaregeräte und physische Netzwerke unabhängig voneinander zu verw alten.
Wie ARP funktioniert
ARP arbeitet auf Schicht 2 im OSI-Modell. Die Protokollunterstützung ist in den Gerätetreibern von Netzwerkbetriebssystemen implementiert. Internet RFC 826 dokumentiert technische Details des Protokolls, einschließlich seines Paketformats und der Funktionsweise von Anfrage- und Antwortnachrichten
ARP funktioniert in modernen Ethernet- und Wi-Fi-Netzwerken wie folgt:
- Netzwerkadapter werden mit einer physikalischen Adresse hergestellt, die in die Hardware eingebettet ist und als MAC-Adresse (Media Access Control) bezeichnet wird. Die Hersteller stellen sicher, dass diese sechs Byte (48-Bit)-Adressen eindeutig sind, da IP auf diese eindeutigen Kennungen für die Nachrichtenübermittlung angewiesen ist.
- Bevor ein Gerät Daten an ein anderes Zielgerät sendet, muss es anhand seiner IP-Adresse die MAC-Adresse ermitteln. Diese IP-zu-MAC-Adresszuordnungen werden von einem ARP-Cache abgeleitet, der auf jedem Gerät verw altet wird.
- Wenn die angegebene IP-Adresse nicht im Cache eines Geräts erscheint, kann dieses Gerät keine Nachrichten an dieses Ziel weiterleiten, bis es eine neue Zuordnung erhält. Dazu sendet das initiierende Gerät zunächst eine ARP-Request-Broadcast-Nachricht im lokalen Subnetz. Der Host mit der angegebenen IP-Adresse sendet eine ARP-Antwort als Antwort auf den Broadcast, wodurch das initiierende Gerät seinen Cache aktualisieren und Nachrichten direkt an das Ziel senden kann.
Inverse ARP und Reverse ARP
Experten entwickelten in den 1980er Jahren ein weiteres Netzwerkprotokoll namens RARP (Reverse ARP) als Ergänzung zu ARP. RARP führte die entgegengesetzte Funktion von ARP aus und konvertierte physische Netzwerkadressen in die diesen Geräten zugewiesenen IP-Adressen. RARP wurde durch DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) obsolet und wird nicht mehr verwendet.
Ein separates Protokoll namens Inverse ARP unterstützt auch die umgekehrte Adresszuordnungsfunktion. Inverse ARP wird nicht in Ethernet- oder Wi-Fi-Netzwerken verwendet, obwohl Sie es manchmal in anderen Typen finden können.
Free ARP
Um die Effizienz von ARP zu verbessern, verwenden einige Netzwerke und Netzwerkgeräte eine Kommunikationsmethode namens Gratuitous ARP. Ein Gerät sendet eine ARP-Anforderungsnachricht an das lokale Netzwerk, um die anderen Geräte über seine Existenz zu informieren.
