ARP چیست؟

ARP چیست؟ Address Resolution Protocol (ARP) یک پروتکل مهم لایه شبکه در مدل OSI است که به یافتن آدرس MAC با توجه به آدرس IP سیستم کمک می‌کند. وظیفه اصلی ARP تبدیل آدرس آی‌پی 32 بیتی (برای IPv4) به آدرس MAC 48بیتی است. این پروتکل بیشتر برای تعیین آدرس سخت افزاری (MAC) یک دستگاه از یک آدرس IP استفاده می‌شود. همچنین زمانی استفاده می‌شود که یک دستگاه بخواهد با دستگاه دیگری در یک شبکه لوکال ارتباط برقرار کند. فرم کامل ARP پروتکل Address Resolution Protocol است.

پروتکل Address Resolution Protocol (ARP) چگونه کار می‌کند؟

تمام سیستم عامل‌های یک شبکه IPv4 یک کش ARP را نگه می‌دارند. هنگامی که میزبان از یک آدرس MAC برای ارسال یک بسته به میزبان دیگری در LAN درخواست می‌کند، کش ARP خود را بررسی می‌کند تا بررسی کند که ترجمه آدرس MAC از قبل ارائه شده است.

• Hosta P آدرس پروتکل میزبان U را برای پیام‌های پروتکل از یک برنامه کاربردی در P که به U ارسال می‌شود، resolve می‌کند.
• P یک آدرس پروتکل را برای میزبان U ریزالو نمی‌کند
• با استفاده از لایه اینترنت، میزبان P با مسیریابی از طریق T1 و T2 به میزبان U تحویل می‌دهد.
• میزبان P آدرس سخت افزاری T1 را resolve می‌کند.
• لایه شبکه روی میزبان P بسته حاوی آدرس پروتکل مقصد U را برای تحویل به T1 ارسال می‌کند
• T1 بسته را به T2 تحویل می‌دهد که به نوبه خود بسته را به میزبان U ارسال می‌کند.

اصطلاحات مهم ARP چیست؟

• ARP Cache: پس از Resolve کردن آدرس MAC، ARP آن را برای مراجعات بعدی به کش ذخیره شده در یک جدول می فرستد. ارتباطات بعدی می توانند از آدرس MAC جدول استفاده کنند.
• ARP Cache Timeout: زمانی است که آدرس MAC موجود در کش ARP می تواند برای آن باقی بماند.
• ARP request: پخش یک بسته از طریق شبکه برای تایید اینکه آیا به آدرس MAC مقصد برخورد کرده ایم یا خیر.
• ARP response/reply: پاسخ آدرس MAC که منبع از مقصد دریافت می کند به ارتباط بیشتر داده ها کمک می‌کند.

روش‌های ریزالو آدرس (Address Resolution)

ارتباط بین یک آدرس پروتکل و یک آدرس سخت افزاری به عنوان binding شناخته می‌شود.

برای این منظور از سه تکنیک استفاده می شود:
• Table lookup – اتصالات ذخیره شده در حافظه با آدرس پروتکل به عنوان کلید. از لایه data link برای بررسی آدرس پروتکل برای یافتن آدرس سخت افزار استفاده می‌کند.
• Dynamic – این نوع از روش پیام رسانی شبکه برای وضوح just-in-time استفاده می شود. لایه data link درخواست های پیام را در یک آدرس سخت افزاری ارسال می کند. مقصد پاسخ می‌دهد
• Closed-form computation – در این روش، یک آدرس پروتکل بر اساس یک آدرس سخت افزاری است. لایه data link آدرس سخت افزار را از آدرس پروتکل استخراج می کند.

انواع ARP

Proxy ARP

در روش Proxy ARP دستگاه‌های لایه 3 می‌توانند به درخواست‌های ARP پاسخ دهند. این نوع ARP پیکربندی شده است که روتر به آدرس IP هدف پاسخ می‌دهد و آدرس MAC روتر را با آدرس IP و فرستنده مورد نظر هنگام رسیدن به مقصد نقشه برداری می کند.

Gratuitous ARP

نوع دیگری از درخواست ARP هاست است. این نوع درخواست ARP به شبکه کمک می‌کند تا آدرس IP تکراری را شناسایی کند. بنابراین، هنگامی که یک درخواست ARP توسط یک روتر یا سوئیچ برای دریافت آدرس IP ارسال می شود، هیچ پاسخ ARP دریافت نمی شود تا هیچ گره دیگری نتواند از آدرس IP اختصاص داده شده به آن سوئیچ یا روتر استفاده کند.

Reverse ARP (RARP)

Reverse ARP که RARP نیز نامیده می‌شود، نوعی پروتکل شبکه ARP است که توسط سیستم کلاینت در یک LAN برای درخواست آدرس IPv4 خود از جدول روتر ARP استفاده می شود. مدیر شبکه بیشتر یک جدول در gateway-router ایجاد می‌کند که به تعیین آدرس MAC برای آن آدرس IP خاص کمک می‌کند.

Inverse ARP (InARP)

Inverse ARP همچنین InARP نامیده می‌شود، نوعی ARP است که برای یافتن IP آدرس گره ها از آدرس های لایه پیوند داده استفاده می شود. InARP به طور گسترده برای شبکه های ATM استفاده می شود که در آن آدرس مدار مجازی لایه 2 از سیگنال دهی لایه 2 به دست می آید.

هدرARP

• نوع سخت افزار – برای اترنت 1 است.
• نوع پروتکل – پروتکلی است که در لایه شبکه استفاده می‌شود.
• طول آدرس سخت افزار – طول آن بر حسب بایت است به طوری که برای اترنت 6 خواهد بود.
• طول آدرس پروتکل – مقدار آن 4 بایت است.
• کد عملیاتی نشان می دهد که بسته یک درخواست ARP (1) یا یک پاسخ ARP (2) است.
• آدرس سخت افزار فرستنده – آدرس سخت افزاری گره منبع است.
• آدرس پروتکل فرستنده – آدرس لایه 3 گره منبع است.
• آدرس سخت‌افزار هدف – در درخواست RARP استفاده می‌شود، که پاسخ هم بر روی سخت‌افزار مقصد و هم آدرس‌های لایه 3 تاثیر می‌گذارد.
• آدرس پروتکل هدف – در درخواست ARP زمانی استفاده می شود که پاسخ دارای آدرس های لایه 3 و سخت افزار مقصد باشد.

مزایای استفاده از ARP چیست؟

اگر از ARP استفاده می‌کنید، اگر آدرس IP همان سیستم را بدانید، آدرس‌های MAC به راحتی قابل شناسایی هستند.
گره های پایانی نباید برای know آدرس‌های MAC پیکربندی شوند. در صورت نیاز می توان آن را پیدا کرد.
هدف ARP این است که هر میزبان را در شبکه‌ای فعال کند که به شما امکان می دهد نقشه‌ای بین آدرس های IP و آدرس های فیزیکی ایجاد کنید.
مجموعه ای از نقشه ها یا جدول های ذخیره شده در هاست را جدول ARP یا کش ARP می نامند.

جمع بندی

در این مطلب بررسی کردیم که ARP چیست و پروتکل ARP به یافتن آدرس MAC با توجه به آدرس IP سیستم کمک می‌کند.
اصطلاحات مهم ARP عبارتند از:ARP Cache، RP Cache Timeout ، ARP request و ARP response/reply
سه نوع تکنیک ARP resolution عبارتند از Table lookup، Dynamic و Closed-form computation
پروتکل‌های مهم ARP عبارتند از: Proxy ARP، Gratuitous ARP، Reverse ARP و Inverse ARP
اجزای هدر ARP عبارتند از Hardware Type، Protocol Type، Hardware Address Length، Protocol Address Length، Senders Hardware Address، Senders Protocol Address، Target Hardware Address و Target Protocol Address