A cosa serve e come funziona il protocollo ARP

Il protocollo ARP (Address Resolution Protocol) serve per conoscere il MAC address, una volta noto l’indirizzo IP di destinazione. Questo protocollo è di fondamentale importanza.

Passiamo ora ad esaminarne il funzionamento.

In genere ci si trova sempre di fronte, in un’architettura di rete, ad un indirizzo IP, ad un indirizzo MAC. Nella pila ISO/OSI il livello 3 (Rete) per funzionare ha bisogno del livello 2 (Data Link). Successivamente andiamo a generare un pacchetto di livello 3 (Rete) con un IP sorgente ed un IP destinazione. Questo pacchetto viene passato al livello 2 (Data Link) e genera un frame ethernet che avrà un MAC sorgente ed un MAC destinazione. In questo caso supponiamo di avere a disposizione tutte queste informazioni ma non sempre è così.

Se proviamo ad eseguire il comando ping l’indirizzo IP di destinazione è noto, quindi il livello 3 funziona correttamente per cui chiedo a livello 2 di generare un frame. Successivamente il livello 2 prende il pacchetto e ne costruisce l’intestazione e la coda; nell’intestazione deve inserire il MAC sorgente ed il MAC destinazione. Ma il MAC di destinazione non lo conosciamo. A questo punto interviene a proposito il protocollo ARP che ci permette di conoscere il MAC di destinazione noto l’IP di destinazione. Quindi il protocollo ARP, una volta noto l’indirizzo IP di destinazione (IP destination) ci consente di reperire il MAC address, informazione che gli è indispensabile per poter inviare il pacchetto (è questo il motivo per cui si chiama ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL).

Una tabella di arp (infatti gli apparati di rete mantengono delle tavole in cui si legano degli indirizzi IP ai rispettivi indirizzi MAC; sono dette ARP table presenti nella RAM dei pc ) offre una corrispondenza di indirizzi IP e indirizzi che lui chiama arlem e cioe i mac 12 cifre esadecimali a 48 bit. Queste corrispondenze hanno una durata (age) in quanto poi scadono. Quando una stazione non conosce il mac address della destinazione ma gli serve per generare traffico invia una richiesta arp. E’ possibile avere uno stesso mac address, però quell’apparato ha due indirizzi ip.

Questo è uno strumento con il quale il livello 3 può inviare pacchetti. La stazione tramite il protocollo arp manda una richiesta in broadcast. Esistono diversi tipi di indirizzi. L’indirizzo unicast è quello che individua un destinatario ben specifico. L’indirizzo multi cast è quello che il destinatario è un gruppo di entità. Indirizzo broadcast significa che il destinatario sono tutti. Il protocollo arp trova una corrispondenza logica tra un indirizzo logico di livello 3 ed un indirizzo fisico di livello 3.

Esistono specifiche ARP separate per tecnologia: Ethernet, Frame Relay, ATM, Fiber Distributed- Data Interface. L’ARP table si arricchisce facendo delle ARP request quando se ne ha bisogno (ARP request in broadcast, ARP response unicast). Se il device con l’IP address in questione è sulla rete, risponde all’ARP request con una reply contenente IP-MAC; se non è sulla stessa rete e non è presente un default gateway o un proxyARP non vi è risposta.

Nel caso di proxi arp se la richiesta ARP è per un IP che appartiene ad un’altra rete, il router non instrada pacchetti broadcast per cui è necessario abilitare la funzionalità di Proxy ARP in modo che il router risponda all’ARP request con il MAC address dell’interfaccia da cui è giunta la richiesta stessa.

 

a cura del Dottor Antonio Guzzo

Responsabile CED – Sistemi Informativi del Comune di Praia a Mare