Tablas Arp
Una vez que el origen ha determinado la dirección IP de destino, el protocolo de internet del origen, mira su tabla de ARP para ubicar la dirección MAC de destino. Si el protocolo de internet ubica un mapeo de dirección IP de destino con la dirección MAC de destino en su tabla, enlaza la dirección IP con la dirección MAC y las utiliza para encapsular los datos. A continuación, el paquete de datos se transmite a los medios de networking para luego ser tomados por el destino.
Imagine que un dispositivo de origen quiere enviar datos a otro dispositivo. El origen sabe la dirección IP de destino pero no puede ubicar la correspondiente dirección MAC en su propia tabla ARP.
Si el destino debe retener los datos y pasarlos a los niveles superiores del modelo OSI, el origen debe utilizar tanto la dirección MAC de destino como la dirección IP de destino.
Por lo tanto, el dispositivo inicia un proceso denominado solicitud ARP diseñado para ayudarlo a descubrir cuál es la dirección MAC de destino. Primero el dispositivo construye un paquete de solicitud ARP y lo envía a todos los dispositivos de la red. Para garantizar que el paquete de solicitud ARP será visto por todos los dispositivos de la red, el origen utiliza una dirección MAC de broadcast. La dirección de broadcast que se utiliza en un esquema de direccionamiento MAC resulta cuando todos los lugares se predeterminan en F. Así, una dirección MAC de broadcast tendría la forma FF-FF-FF-FF-FF-FF.
Solicitud ARP
Las solicitudes ARP están estructuradas de una manera particular. Como el protocolo de resolución de direcciones funciona en las capas inferiores del modelo OSI, el mensaje que contiene la solicitud ARP debe estar encapsulado dentro del frame de protocolo del hardware. Conceptualmente, esto puede representarse diciendo que el frame de solicitud ARP está dividido en dos partes llamadas: encabezado del frame y mensaje ARP. El encabezado del frame puede subdividirse a su vez en lo que se conoce como encabezado MAC y encabezado IP.
Como el paquete de solicitud ARP se envía en modo broadcast, todos los dispositivos de la red local reciben el paquete y lo pasan a la capa de red para ser examinado. Si la dirección IP del dispositivo concuerda con la dirección IP que contiene la solicitud ARP, el dispositivo responde enviando al origen su dirección MAC. Esto se conoce como respuesta ARP.
En el ejemplo donde el origen 197.15.22.33 pregunta la dirección MAC del destino cuya dirección IP es 197.15.22.126, el destino 197.15.22.126 tomaría la solicitud ARP y respondería mediante una respuesta ARP que contenga su dirección MAC.
Respuesta ARP
Una vez que el dispositivo que originó la solicitud ARP recibe la respuesta ARP, extrae la dirección MAC del encabezado y actualiza su tabla ARP. Ahora que tiene toda la información que necesita, el dispositivo puede direccionar correctamente sus datos, tanto con la dirección MAC de destino como con la dirección IP de destino. Utiliza esta nueva información para encapsular los datos antes de enviarlos a través de la red.
Esta vez, cuando los datos llegan a destino, se establece una coincidencia en la capa de enlace de datos. La capa de enlace de datos separa el encabezado MAC y transfiere los datos a la próxima capa superior, la capa de red. La capa de red examina los datos y detecta que su dirección IP concuerda con la dirección IP de destino que lleva en el encabezado IP de los datos. La capa de red separa el encabezado IP y transfiere los datos a la siguiente capa superior del modelo OSI, la capa de transporte. El proceso se repite hasta que el resto del paquete llega a la capa de aplicación donde se leerán los datos.
Cualquier dispositivo de la red que haya recibido la solicitud ARP de broadcast ve la información que lleva la solicitud ARP. Los dispositivos utilizan la información de origen para actualizar sus tablas ARP.
Actualización de las tablas ARP
Si los dispositivos no mantienen tablas ARP el proceso de emisión de una solicitud ARP y de una respuesta ARP debería repetirse cada vez que un dispositivo desea enviar datos a otro dispositivo de la red. Esto sería sumamente ineficiente y aumentaría el tráfico de la red. Para evitarlo, cada dispositivo tiene su propia tabla ARP.
Las tablas ARP deben actualizarse periódicamente de modo que estén vigentes. El proceso de actualización de las tablas ARP no sólo incluye el agregado de información sino también la eliminación de información. Como el envío de información a través de las redes depende de la información más actualizada disponible, los dispositivos están configurados para eliminar toda información de las tablas ARP que exceda un límite de tiempo en particular. Este proceso se conoce como "envejecimiento." Para reemplazar la información eliminada de las tablas ARP, los dispositivos las actualizan constantemente con la información que obtienen de sus propias solicitudes ARP y de las solicitudes que provienen de otros dispositivos de la red local.
Como ARP permite que los protocolos mantengan actualizadas sus tablas ARP, esto ayuda a limitar la cantidad de tráfico de broadcast que circula por la red local.
Dispositivos que tienen tablas ARP
El puerto o interfaz donde un router está conectado a una red se considera parte de dicha red. Por lo tanto, la interfaz del router conectada a la red tiene una dirección IP para dicha red. Como los routers, al igual que cualquier otro dispositivo de una red, envían y reciben datos a través de la red, crean tablas ARP que mapean las direcciones IP a las direcciones MAC.
Ya se vio que los routers pueden estar conectados a múltiples redes o subredes. En términos generales, los dispositivos de la red mapean las direcciones IP y las direcciones MAC que ven de manera regular y repetida. En resumen, esto significa que un dispositivo típico contiene información de mapeo que pertenece sólo a los dispositivos de su propia red. Es poco lo que sabe de los dispositivos que están fuera de su red de área local.
Como los routers crean tablas que describen todas las redes conectadas a los mismos, las tablas de ARP que llevan los routers pueden contener las direcciones IP y las direcciones MAC de los dispositivos ubicados en más de una red.
Además de mapear las direcciones IP en direcciones MAC, las tablas de los routers también mapean los puertos.
Si el destino debe retener los datos y pasarlos a los niveles superiores del modelo OSI, el origen debe utilizar tanto la dirección MAC de destino como la dirección IP de destino.
Solicitud ARP
Las solicitudes ARP están estructuradas de una manera particular. Como el protocolo de resolución de direcciones funciona en las capas inferiores del modelo OSI, el mensaje que contiene la solicitud ARP debe estar encapsulado dentro del frame de protocolo del hardware. Conceptualmente, esto puede representarse diciendo que el frame de solicitud ARP está dividido en dos partes llamadas: encabezado del frame y mensaje ARP. El encabezado del frame puede subdividirse a su vez en lo que se conoce como encabezado MAC y encabezado IP.
En el ejemplo donde el origen 197.15.22.33 pregunta la dirección MAC del destino cuya dirección IP es 197.15.22.126, el destino 197.15.22.126 tomaría la solicitud ARP y respondería mediante una respuesta ARP que contenga su dirección MAC.
Respuesta ARP
Una vez que el dispositivo que originó la solicitud ARP recibe la respuesta ARP, extrae la dirección MAC del encabezado y actualiza su tabla ARP. Ahora que tiene toda la información que necesita, el dispositivo puede direccionar correctamente sus datos, tanto con la dirección MAC de destino como con la dirección IP de destino. Utiliza esta nueva información para encapsular los datos antes de enviarlos a través de la red.
Esta vez, cuando los datos llegan a destino, se establece una coincidencia en la capa de enlace de datos. La capa de enlace de datos separa el encabezado MAC y transfiere los datos a la próxima capa superior, la capa de red. La capa de red examina los datos y detecta que su dirección IP concuerda con la dirección IP de destino que lleva en el encabezado IP de los datos. La capa de red separa el encabezado IP y transfiere los datos a la siguiente capa superior del modelo OSI, la capa de transporte. El proceso se repite hasta que el resto del paquete llega a la capa de aplicación donde se leerán los datos.
Cualquier dispositivo de la red que haya recibido la solicitud ARP de broadcast ve la información que lleva la solicitud ARP. Los dispositivos utilizan la información de origen para actualizar sus tablas ARP.
Actualización de las tablas ARP
Si los dispositivos no mantienen tablas ARP el proceso de emisión de una solicitud ARP y de una respuesta ARP debería repetirse cada vez que un dispositivo desea enviar datos a otro dispositivo de la red. Esto sería sumamente ineficiente y aumentaría el tráfico de la red. Para evitarlo, cada dispositivo tiene su propia tabla ARP.
Las tablas ARP deben actualizarse periódicamente de modo que estén vigentes. El proceso de actualización de las tablas ARP no sólo incluye el agregado de información sino también la eliminación de información. Como el envío de información a través de las redes depende de la información más actualizada disponible, los dispositivos están configurados para eliminar toda información de las tablas ARP que exceda un límite de tiempo en particular. Este proceso se conoce como "envejecimiento." Para reemplazar la información eliminada de las tablas ARP, los dispositivos las actualizan constantemente con la información que obtienen de sus propias solicitudes ARP y de las solicitudes que provienen de otros dispositivos de la red local.
Como ARP permite que los protocolos mantengan actualizadas sus tablas ARP, esto ayuda a limitar la cantidad de tráfico de broadcast que circula por la red local.
Dispositivos que tienen tablas ARP
El puerto o interfaz donde un router está conectado a una red se considera parte de dicha red. Por lo tanto, la interfaz del router conectada a la red tiene una dirección IP para dicha red. Como los routers, al igual que cualquier otro dispositivo de una red, envían y reciben datos a través de la red, crean tablas ARP que mapean las direcciones IP a las direcciones MAC.
Como los routers crean tablas que describen todas las redes conectadas a los mismos, las tablas de ARP que llevan los routers pueden contener las direcciones IP y las direcciones MAC de los dispositivos ubicados en más de una red.
Además de mapear las direcciones IP en direcciones MAC, las tablas de los routers también mapean los puertos.
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