Protocolo de resolución de direcciones (ARP)
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1. Introducción a ARP
El Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP) es esencial para la comunicación local IPv4.
¿Cómo funciona en la práctica el Protocolo de Resolución de Direcciones? Desglosémoslo con un ejemplo sencillo entre PC1 y PC2 en una red local.
Imagínatelo: Estás sentado detrás del PC1 y quieres hacer ping al dispositivo PC2 de tu amigo, en la misma red.
Ya conoces la dirección IP de PC2 (192.168.1.2), así que puedes enviar una petición ping. Pero hay un problema: ¡tu dispositivo no conoce la dirección MAC de PC2!
Ahora, tómate un momento para pensar. ¿Por qué es importante la dirección MAC?
Su dispositivo necesita tanto la dirección IP como la dirección MAC del dispositivo de destino para enviar datos. Sin la dirección MAC, el mensaje no sabrá adónde ir en la capa de enlace de datos.
Precisamente por eso se creó el Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP). ARP asigna direcciones IP a direcciones MAC, permitiendo que los dispositivos se comuniquen.
En nuestro caso, ayuda al PC1 a encontrar la dirección MAC del PC2 (192.168.1.2) para que puedan intercambiar datos con éxito.
2. Funcionamiento de ARP
Veámoslo paso a paso. Vas a enviar un ping desde PC1 a PC2. ¿Qué ocurre exactamente?
Paso 1: Comprobación de la tabla ARP
Escribe el comando ping 192.168.1.2 y pulsa Intro. Lo primero que hace tu ordenador (PC1) es comprobar su tabla ARP.
La tabla ARP es una tabla almacenada en su ordenador que contiene asignaciones conocidas de direcciones IP a MAC.
Su dispositivo buscará la dirección MAC asociada a 192.168.1.2 antes de enviar la solicitud de ping.
Para ver la tabla ARP en Windows, abra el terminal y escriba:
C:\> arp -a
Interface: 192.168.1.1 0xb
Internet Address Physical Address Type
Pero en nuestro caso, la tabla ARP está vacía , lo que significa que PC1 no conoce la dirección MAC de PC2 (192.168.1.2).
En este punto, estamos atascados. ¡Necesitamos la dirección MAC de PC2 para enviar la petición y aquí es donde el protocolo ARP nos ayuda !
Paso 2: Solicitud ARP
Si la dirección MAC no se encuentra en la tabla ARP, el dispositivo enviará una Solicitud ARP, preguntando:
Este mensaje ARP Request se transmite a todos los dispositivos de la red.
Comprensión de los campos de solicitud ARP
La petición ARP contiene múltiples campos que ayudan al receptor a entender que estamos intentando encontrar su dirección MAC.
En la petición ARP, tenemos múltiples campos rellenados para asegurar que el receptor sabe que estamos intentando encontrar su dirección MAC.
| Campo | Valor |
|---|---|
| Fuente MAC | AA:AA:AA:AA:AA:AA (dirección MAC de PC1) |
| MAC de destino | FF:FF:FF:FF:FF:FF (Dirección de difusión) |
| Fuente IP | 192.168.1.1 (dirección IP de PC1) |
| IP objetivo | 192.168.1.2 (dirección IP del PC2) |
| Objetivo MAC | 00:00:00:00:00:00 (Desconocido, porque PC1 aún no conoce la dirección MAC de PC2) |
Esto es lo que ocurre en esta solicitud:
- IP de destino: La dirección IP del PC2 (192.168.1.2), el dispositivo que estamos buscando.
- MAC de destino: Ponga todo a ceros (00:00:00:00:00:00) porque PC1 no conoce aún la dirección MAC de PC2.
- MAC de destino: Una dirección de difusión (FF:FF:FF:FF:FF:FF), lo que significa que todos los dispositivos de la red reciben el mensaje.
Paso 3: Respuesta ARP
Ahora, cambiemos a la perspectiva de PC2.
Cuando PC2 recibe la petición ARP, comprueba si el campo IP de destino coincide con su propia dirección IP (192.168.1.2).
Si es así, significa que alguien le está pidiendo su dirección MAC.
A continuación, PC2 envía una respuesta ARP directamente a PC1, anunciando su dirección MAC.
Comprensión de los campos de respuesta ARP
| Campo | Valor |
|---|---|
| Fuente MAC | BB:BB:BB:BB:BB:BB (dirección MAC del PC2) |
| MAC de destino | AA:AA:AA:AA:AA:AA (dirección MAC de PC1) |
| Fuente IP | 192.168.1.2 (dirección IP del PC2) |
| IP objetivo | 192.168.1.1 (dirección IP de PC1) |
| Objetivo MAC | AA:AA:AA:AA:AA:AA (dirección MAC de PC1) |
| Esto es lo que ocurre en esta solicitud: |
- PC2 proporciona su dirección MAC (BB:BB:BB:BB:BB:BB) a PC1.
- A diferencia de la Solicitud ARP (que fue transmitida a todos los dispositivos), la Respuesta ARP es un mensaje unicast, lo que significa que sólo se envía a PC1.
Paso 4: Actualización de la tabla ARP
Una vez que PC1 recibe la respuesta ARP, actualiza su tabla ARP con la dirección MAC de PC2 como se puede ver a continuación.
C:\> arp -a Interface: 192.168.1.1 0xb Internet Address Physical Address Type 192.168.1.2 BB-BB-BB-BB-BB-BB dynamic
Esta entrada permite a PC1 comunicarse con PC2 sin necesidad de otra petición ARP. Sin embargo, las entradas de la tabla ARP son temporales y la dirección MAC se eliminará si permanecen sin utilizar durante un cierto tiempo.
3. Ping exitoso
Ahora que PC1 ha aprendido la dirección MAC de PC2, puede finalmente enviar la petición ping.
Cuando hace ping a 192.168.1.2, su dispositivo comprueba primero su tabla ARP para recuperar la dirección MAC de PC2. A continuación, envía el paquete directamente a PC2.
4. Conclusión
Ahora, si alguien le pregunta“¿Cómo funciona el Protocolo de Resolución de Direcciones?”
Usted responde que el Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP) actúa como puente entre las direcciones IP y MAC, permitiendo a los dispositivos de la misma subred comunicarse entre sí.
Entender cómo funciona el Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP) le da una idea de uno de los procesos centrales detrás de la comunicación IPv4. Sin ARP, sería imposible enviar datos a través de Ethernet, aunque se conociera la dirección IP de destino.
🔹 Puntos clave que hay que recordar:
- Una vez resuelto, la comunicación puede producirse directamente a través de la comunicación de capa de enlace de datos.
- ARP conecta las capas lógica y física mediante la asignación de direcciones IP a direcciones MAC.
- Si la dirección MAC es desconocida, ARP envía una petición para encontrarla dinámicamente.