ARP (Address Resolution Protocol) แปลงที่อยู่ Internet Protocol (IP) ให้เป็นที่อยู่เครือข่ายทางกายภาพ (Physical Network Address) ที่สอดคล้องกัน เครือข่าย IP รวมถึงที่รันบน Ethernet และ Wi-Fi ต้องการ ARP เพื่อทำงาน
ประวัติและวัตถุประสงค์ของ ARP
ARP ถูกพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เป็นโปรโตคอลแปลงที่อยู่ทั่วไป (General-purpose Address Translation Protocol) สำหรับเครือข่าย IP นอกจาก Ethernet และ Wi-Fi แล้ว ARP ยังถูกนำไปใช้กับ ATM, Token Ring และประเภทเครือข่ายทางกายภาพอื่นๆ
ARP อนุญาตให้เครือข่ายจัดการการเชื่อมต่อได้อย่างอิสระจากอุปกรณ์ทางกายภาพเฉพาะที่ต่ออยู่กับแต่ละการเชื่อมต่อ ทำให้ Internet Protocol ทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าการจัดการอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และเครือข่ายทางกายภาพต่างๆ แยกกัน
วิธีการทำงานของ ARP
ARP ทำงานที่ Layer 2 ใน OSI Model การรองรับโปรโตคอลถูกนำไปใช้ใน Device Drivers ของ Network Operating Systems Internet RFC 826 เป็นเอกสารรายละเอียดทางเทคนิคของโปรโตคอล รวมถึงรูปแบบแพ็กเกตและการทำงานของ Request และ Response Messages
ARP ทำงานบนเครือข่าย Ethernet และ Wi-Fi สมัยใหม่ ดังนี้:
- Network Adapters ถูกผลิตพร้อมที่อยู่ทางกายภาพที่ฝังอยู่ในฮาร์ดแวร์ เรียกว่า Media Access Control (MAC) Address ผู้ผลิตรับรองว่าที่อยู่ 6 ไบต์ (48-bit) เหล่านี้เป็น Unique เนื่องจาก IP พึ่งพาตัวระบุเฉพาะเหล่านี้สำหรับการส่งข้อความ
- ก่อนที่อุปกรณ์ใดจะส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์เป้าหมายอื่น มันต้องกำหนด MAC Address จาก IP Address ที่ให้มา IP-to-MAC Address Mappings นี้มาจาก ARP Cache ที่ดูแลรักษาบนอุปกรณ์แต่ละเครื่อง
- หาก IP Address ที่ให้มา ไม่ปรากฏใน Cache ของอุปกรณ์ อุปกรณ์นั้นจะไม่สามารถส่งข้อความไปยังเป้าหมายได้ จนกว่าจะได้ Mapping ใหม่ เพื่อทำเช่นนี้ อุปกรณ์เริ่มต้นจะส่ง ARP Request Broadcast Message บน Local Subnet Host ที่มี IP Address ที่ให้มา จะส่ง ARP Reply ตอบกลับจาก Broadcast ทำให้อุปกรณ์เริ่มต้นอัปเดต Cache และส่งข้อความโดยตรงไปยังเป้าหมายได้
Inverse ARP และ Reverse ARP
ผู้เชี่ยวชาญพัฒนาโปรโตคอลเครือข่ายอีกตัวหนึ่งชื่อ RARP (Reverse ARP) ในทศวรรษ 1980 เพื่อเสริม ARP RARP ทำหน้าที่ตรงข้ามกับ ARP คือแปลงจากที่อยู่เครือข่ายทางกายภาพ เป็น IP Address ที่มอบหมายให้อุปกรณ์เหล่านั้น RARP ล้าสมัยโดย DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) และไม่ได้ใช้แล้ว
โปรโตคอลแยกต่างหากชื่อ Inverse ARP ยังรองรับฟังก์ชัน Reverse Address Mapping Inverse ARP ไม่ได้ใช้บนเครือข่าย Ethernet หรือ Wi-Fi แม้ว่าจะพบได้บนประเภทอื่นๆ บางครั้ง
Gratuitous ARP
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ ARP บางเครือข่ายและอุปกรณ์เครือข่ายใช้วิธีการสื่อสารที่เรียกว่า Gratuitous ARP อุปกรณ์ Broadcast ARP Request Message ไปยังเครือข่ายท้องถิ่น เพื่อแจ้งเตือนอุปกรณ์อื่นๆ ว่ามันมีอยู่
