وقتی برنامه‌های کامپیوتری پیام ارسال یا دریافت می‌کنند، معمولاً از چیزی به نام آدرس IP استفاده می‌کنند که مانند یک آدرس مجازی است. اما در پشت پرده، مکالمه واقعی با استفاده از نوع دیگری از آدرس به نام آدرس MAC اتفاق می‌افتد که مانند آدرس خانه واقعی یک دستگاه است.
بنابراین، هدف ما این است که آدرس MAC جایی را که می‌خواهیم با آن صحبت کنیم، پیدا کنیم. اینجاست که ARP به کار می‌آید. با تبدیل آدرس IP به آدرس MAC فیزیکی به ما کمک می‌کند تا بتوانیم با سایر دستگاه‌های موجود در شبکه چت کنیم.
اکثر برنامه‌ها یا اپلیکیشن‌های کامپیوتری از آدرس‌های منطقی (آدرس‌های IP) برای ارسال/دریافت پیام استفاده می‌کنند. با این حال، ارتباط واقعی از طریق آدرس فیزیکی (آدرس MAC) از لایه ۲ مدل OSI اتفاق می‌افتد. بنابراین ماموریت ما دریافت آدرس MAC مقصد است که به برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ها کمک می‌کند. اینجاست که ARP وارد عمل می‌شود؛ عملکرد آن ترجمه آدرس‌های IP به آدرس‌های فیزیکی است.

پروتکل تفکیک آدرس (ARP) چیست؟

ARP مخفف عبارت Address Resolution Protocol و به معنی پروتکل تفکیک آدرس است که یکی از مهمترین پروتکل‌های لایه پیوند داده در مدل OSI است. این پروتکل مسئول یافتن آدرس سخت‌افزاری یک میزبان از روی یک آدرس IP شناخته شده است. ARP آدرس سخت‌افزاری (که به عنوان آدرس کنترل دسترسی رسانه (MAC) نیز شناخته می‌شود) یک میزبان را از روی آدرس IP شناخته شده آن پیدا می‌کند.
سه اصطلاح اساسی برای ARP وجود دارد.

• Reverse ARP
• Proxy ARP
• Inverse ARP

Reverse ARP

پروتکل تفکیک آدرس معکوس پروتکلی است که در شبکه‌های محلی (LAN) توسط دستگاه‌های کلاینت برای درخواست آدرس IP (IPv4) از جدول ARP روتر استفاده می‌شود. هر زمان که یک دستگاه جدید می‌آید که برای استفاده به یک آدرس IP نیاز دارد. در این صورت، دستگاه یک بسته (پکت) برادکست RARP حاوی آدرس MAC را در فیلد سخت‌افزاری فرستنده و گیرنده ارسال می‌کند.

Proxy ARP

پروتکل تفکیک آدرس پروکسی، دستگاه‌هایی که از طریق روتر در محدوده IP یکسان بخش بندی شده‌اند را قادر می سازد تا آدرس IP را به آدرس MAC تبدیل کنند. به بیان دیگر پروکسی ARP تکنیکی است که به وسیله آن یک دستگاه پروکسی در یک شبکه مشخص به درخواست ARP برای یک آدرس IP که در آن شبکه نیست پاسخ می‌دهد. پروکسی از محل مقصد ترافیک آگاه است و آدرس MAC خود را به عنوان مقصد ارائه می‌دهد.

Inverse ARP

پروتکل تفکیک آدرس معکوس از آدرس MAC برای یافتن آدرس IP استفاده می‌کند، می‌توان آن را به سادگی به این صورت نشان داد که Inverse ARP فقط معکوس ARP است. در شبکه‌های ATM (حالت انتقال ناهمزمان)، Inverse ARP به طور پیش‌فرض استفاده می‌شود. Inverse ARP به یافتن و نگاشت آدرس‌های لایه ۳ از آدرس‌های لایه ۲ کمک می‌کند.

ARP چگونه کار می‌کند؟

۱. درخواست:
وقتی یک دستگاه (مثلاً دستگاه A) می‌خواهد با دستگاه دیگری (مثلاً دستگاه B) در همان شبکه ارتباط برقرار کند و آدرس MAC دستگاه B را نمی‌داند، یک درخواست ARP ارسال می‌کند.
۲. پخش:
درخواست ARP یک پیام پخش است، به این معنی که به همه دستگاه‌های موجود در شبکه محلی ارسال می‌شود.
۳. پاسخ:
دستگاهی که آدرس IP آن با درخواست ARP مطابقت دارد، با یک پاسخ ARP پاسخ می‌دهد. این پاسخ شامل آدرس MAC آن است.
۴. حافظه پنهان:
دستگاه درخواست‌کننده (دستگاه A) پاسخ ARP را دریافت می‌کند و نگاشت آدرس IP به MAC را در حافظه پنهان ARP (یا جدول ARP) خود ذخیره می‌کند.
۵. ارتباط:
ارتباط بعدی با دستگاه B از آدرس MAC ذخیره شده در حافظه پنهان ARP استفاده می‌کند.

مزایای استفاده از ARP

• ارتباط کارآمد: ARP با ترجمه آدرس‌های IP به آدرس‌های MAC به دستگاه‌ها کمک می‌کند تا به طور کارآمد ارتباط برقرار کنند و امکان ارتباط یکپارچه در یک شبکه را فراهم می‌کند.
• به‌روزرسانی‌های پویای شبکه: ARP به صورت پویا حافظه پنهان خود را با اطلاعات آدرس MAC به‌روزرسانی می‌کند و امکان تغییر در توپولوژی شبکه را بدون دخالت دستی فراهم می‌کند.
• مقیاس‌پذیری: ARP به خوبی با اندازه شبکه مقیاس‌پذیر است و دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا به طور موثر در شبکه‌های کوچک و بزرگ ارتباط برقرار کنند.
• سازگاری: ARP یک پروتکل استاندارد است که در انواع مختلف شبکه‌ها استفاده می‌شود و سازگاری و قابلیت همکاری بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف را تضمین می‌کند.

معایب استفاده از ARP

• امنیت: ARP در سطح پایین عمل می‌کند و می‌تواند در برابر حملات مختلف، مانند جعل ARP، که در آن مهاجمان دستگاه‌های موجود در شبکه را برای رهگیری یا دستکاری داده‌ها کپی می‌کنند، آسیب‌پذیر باشد.
• ترافیک پخش: ARP از پیام‌های پخش برای کشف آدرس‌های MAC استفاده می‌کند که می‌تواند منجر به افزایش تراکم شبکه، به ویژه در شبکه‌های بزرگ، شود.
• ویژگی‌های امنیتی محدود: ARP فاقد ویژگی‌های امنیتی قوی است و این امر، احراز هویت و تأیید هویت دستگاه‌های موجود در شبکه را چالش‌برانگیز می‌کند و آن را در معرض حملات قرار می‌دهد.

نتیجه‌گیری

در نتیجه، ARP به رایانه‌ها کمک می‌کند تا آدرس‌های فیزیکی یکدیگر را در یک شبکه پیدا کنند تا بتوانند به طور موثر ارتباط برقرار کنند. ARP (پروتکل تفکیک آدرس) مانند یک مترجم برای رایانه‌های یک شبکه است. وقتی یک رایانه می‌خواهد با رایانه دیگری صحبت کند، باید آدرس فیزیکی رایانه دیگر (آدرس MAC) را بداند. اما تنها چیزی که دارد آدرس IP رایانه دیگر (مانند آدرس خانه‌اش) است. بنابراین، ARP وارد عمل می‌شود و می‌پرسد: "هی، چه کسی این آدرس IP را دارد؟" رایانه‌ای که آن آدرس IP را دارد با آدرس MAC خود پاسخ می‌دهد و سپس آنها می‌توانند صحبت کنند.