Para que serve o protocolo ARP?

Neste extenso mundo das redes de computadores onde existem diversos protocolos e tecnologias, abriremos um espaço onde vamos explicar um pouco sobre o protocolo ARP.

O (Protocolo de Resolução de Endereços) Address Resolution Protocol ou ARP é um protocolo usado para encontrar um endereço da camada de enlace do modelo OSI (Ethernet, por exemplo) a partir do endereço da camada de rede, também do modelo OSI (como por exemplo um endereço IP).

Antes de explicarmos o protocolo ARP propriamente dito, vamos lembrar o que são endereços físicos e o que são endereços lógicos.

• Endereços físicos – Um endereço físico é o endereço MAC ou MAC adress (Media Access Control) que está associado a um determinado equipamento. Esse endereço é composto por 48 bits (12 caracteres hexadecimais) é designado pelo fabricante, onde na teoria, este endereço MAC é extremamente único e exclusivo para cada equipamento.

Ex: Placa de Rede Ethernet, dispositivo Bluetooth etc.

• Endereços lógicos - Os endereços lógicos são os endereços IP (IPv4 ou IPv6) que configuramos em um PC, Smartphone e qualquer outro equipamento com suporte a comunicação via Ethernet.

Funcionamento do protocolo ARP

Primeiramente faço a seguinte pergunta: Em uma rede Ethernet, como é que  os PC’s se identificam e descobrem uns aos outros?

Quem trabalha com redes a resposta seria bem direta: O protocolo ARP (Address Resolution Protocol) permite que um PC obtenha o endereço físico de uma máquina, usando o endereço IP (da máquina de destino).

OK, um pouco confuso?! Então vamos a três questões essenciais:

1) Quando necessitamos comunicar com outra máquina, o que precisamos  saber?

Endereço IP (ou o nome que depois é traduzido em um endereço IP).

2) Qual a informação que é inserida em um frame relativo ao destinatário?

O MAC Address do PC de destino (endereço físico) é incluído no frame (PDU da camada 2 do modelo OSI).

3) Mas se eu só sei o IP, como descobrir o MAC do PC de destino?

Recorrendo ao protocolo ARP, que nos permite obter o endereço MAC (do PC de destino) utilizando o endereço IP (do PC de destino).

• Vamos considerar que o PC-A com o endereço IP: 192.168.0.1 quer comunicar com o PC-C que tem o endereço IP: 192.168.0.3 (os PCs estão na mesma rede LAN).

• O PC-A verifica a sua tabela ARP (esta informação pode ser visualizada através do comando arp –a) para saber se já existe alguma informação relativamente ao endereço físico do PC-C. Caso exista, esse endereço é usado.

• Caso o PC-A não tenha qualquer informação na tabela ARP do PC-C, o protocolo ARP envia uma mensagem de broadcast (para o endereço FF:FF:FF:FF:FF:FF a "Perguntando" a quem pertence o endereço IP (ARP Request) neste caso o endereço IP do PC-C.

• O PC-C responderá à mensagem ARP (ARP Reply) enviada pelo PC-A, transmitindo qual é o seu endereço físico. O PC-A receberá e guardará essa informação em sua tabela ARP que fica armazenada na memória RAM do PC.

As funcionalidades mostradas aqui sobre o protocolo ARP refere-se somente ao protocolo IPv4. No protocolo IPv6, a funcionalidade do ARP é provida pelo protocolo NDP (Neighbor Discovery Protocol).

No caso do envio de informação para fora da LAN, o endereço físico a ser registado na tabela ARP de um PC local será o endereço físico do gateway.

Já a resolução de endereços físicos em endereços lógicos também é possível, sendo para isso necessário utilizar o protocolo RARP (Reverse Address Resolution Protocol).