در دنیای ارتباطات شبکه، پروتکل شبکه مجموعه‌ای از قوانین و روش‌های است که برای انتقال داده‌ها و ارتباط بین دستگاه‌های شبکه استفاده می‌شود. این پروتکل‌ها باعث ایجاد یک ساختار منظم و قابل پیش‌بینی در شبکه می‌شوند که به تبادل داده‌ها بین دستگاه‌ها کمک می‌کند و به همین دلیل آنها بسیار مهم هستند. تاریخچه پروتکل شبکه به سال‌های ۱۹۶۰ برمی‌گردد که در آن زمان، شبکه‌های کامپیوتری به صورت محدود و تنها برای استفاده داخلی در شرکت‌ها و سازمان‌ها استفاده می‌شدند. با گسترش شبکه‌ها و افزایش تعداد کاربران، نیاز به پروتکل‌هایی برای مدیریت و ارتباط بین دستگاه‌ها احساس شد. در سال ۱۹۸۲، پروتکل ARP (Address Resolution Protocol) وارد بازار شد. این پروتکل برای تبادل آدرس فیزیکی دستگاه‌ها در شبکه استفاده می‌شود. با استفاده از ARP، دستگاه‌ها می‌توانند آدرس فیزیکی دستگاه‌های دیگر را به دست آورده و برای ارسال داده‌ها به آنها استفاده کنند. پس از ARP، پروتکل‌های دیگری مانند IP (Internet Protocol)، TCP (Transmission Control Protocol) و UDP (User Datagram Protocol) نیز وارد بازار شدند. این پروتکل‌ها برای تبادل داده‌های بین دستگاه‌های شبکه استفاده می‌شوند و به توسعه اینترنت و شبکه‌های کامپیوتری کمک کرده‌اند.
اگر می‌خواهید بیشتر در مورد پروتکل ARP اطلاعات کسب کنید، با ما در پایه‌ریزان فناوری هوشمند تا انتهای این مقاله همراه باشید.
معرفی پروتکل ARP
پروتکل ARP یا Address Resolution Protocol، یک پروتکل شبکه است که در لایه DataLink از مدل OSI عمل می‌کند. این پروتکل برای پیدا کردن آدرس MAC مقصد از روی آدرس IP آن استفاده می‌شود. این پروتکل به دستگاه‌ها کمک می‌کند تا آدرس MAC دستگاه‌های دیگر شناسایی کنند و بتوانند با آنها ارتباط برقرار کنند. همچنین، ARP دارای یک حافظه Cache است که لیستی از آدرس‌های IP دستگاه‌های موجود در شبکه در آن قرار دارد و از طریق این لیست اقدام به پیدا کردن آدرس MAC یک دستگاه می‌کند. البته این نکته را فراموش نکنید که برای برقراری ارتباط بین دستگاه‌های موجود در یک شبکه، داشتن آدرس MAC دستگاه مقصد، امری ضروری است. همچنین، بهبود و توسعه پروتکل ARP نیز در جهت بهبود عملکرد و افزایش امنیت شبکه صورت می‌گیرد. به طور کلی، پروتکل ARP آدرس IP کامپیوتر مقصد را از پروتکل IP دریافت می‌کند و سپس پیامی را برای تمام ماشین‌های متصل به شبکه اترنت به صورت Broadcast ارسال می‌کند. در این پیام، ARP از ماشین دارنده IP مورد نظر درخواست می‌کند، MAC خود را برایش ارسال کند.
معرفی پروتکل ARP
پروتکل ARP چگونه عمل می‌کند؟
زمانی که یک کامپیوتر می‌خواهد بسته‌ای را به دستگاه مقصد ارسال کند، ابتدا در جدول ARP خود به دنبال آدرس MAC دستگاه مقصد می‌گردد. اگر آدرس MAC دستگاه مقصد در جدول ARP وجود نداشت، پروتکل ARP فعال می‌شود و یک درخواست ARP Broadcast به تمام دستگاه‌های شبکه ارسال می‌شود. این درخواست شامل آدرس IP دستگاه مبدا و آدرس IP دستگاه مقصد است. تمام دستگاه‌های شبکه دریافت کننده این درخواست ARP Broadcast هستند، اما فقط دستگاهی که آدرس IP آن با آدرس IP دستگاه مقصد مطابقت دارد، پاسخ ARP خود را با آدرس MAC خود به دستگاه مبدا ارسال می‌کند. پس از دریافت پاسخ ARP، دستگاه مبدا جدول ARP خود را بروزرسانی می‌کند و بسته را با آدرس MAC دستگاه مقصد به لایه فیزیکی شبکه ارسال می‌کند. به این ترتیب، پروتکل ARP برای تعیین آدرس MAC دستگاه مقصد استفاده می‌شود و این امر از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا بدون آن، بسته‌ها نمی‌توانند به صورت صحیح در شبکه منتقل شوند.
کاربرد اصلی ARP
آدرس IP برای هر دستگاه یک مقدار پویا است که در طول عمر آن دستگاه ممکن است چندین بار تغییر کند. اما آدرس MAC برای هر دستگاه همواره مقدار ثابت و منحصر به‌فردی است. به عبارت دیگر، ممکن است دو دستگاه دارای آدرس IP یکسانی باشند ولی به هیچ وجه امکان ندارد که دارای آدرس MAC یکسان باشند. با توجه به مواردی که در بالا به آنها اشاره کردیم، برای ارسال یک بسته بین دو کامپیوتر همزمان به هر دو آدرس IP و آدرس MAC نیاز داریم. مسیریابی کامپیوتر مقصد با استفاده از آدرس IP سریع‌تر و آسان‌تر اتفاق می‌افتد، اما استفاده از آدرس MAC برای این کار دشوار است. در این قسمت کاربرد پروتکل ARP معلوم خواهند شد. به زبان ساده، پروتکل ARP در جا به‌جایی بسته‌ها بین دو سیستم بسیار مهم و کاربردی است و عملاً آدرس MAC را تنها با استفاده از پروتکل ARP می‌توانیم به‌دست آوریم. التبه در شبکه هایی که از DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) استفاده می کنند، ARP برای درخواست آدرس IP جدید برای دستگاه ها استفاده می شود.
تفاوت بین پروتکل ARP با RARP
یک تفاوت ساده بین پروتکل ARP با RARP
پروتکل ARP (Address Resolution Protocol) برای تبدیل آدرس IP به آدرس MAC استفاده می‌شود. در این پروتکل، دستگاه فرستنده با ارسال یک درخواست ARP، آدرس MAC مربوط به آدرس IP مقصد را دریافت می‌کند و سپس بسته را با آدرس MAC مقصد ارسال می‌کند. پروتکل ARP برای ارتباطات شبکه داخلی استفاده می‌شود. اما پروتکل RARP (Reverse Address Resolution Protocol) برای تبدیل آدرس MAC به آدرس IP استفاده می‌شود. در این پروتکل، دستگاه فرستنده با ارسال یک درخواست RARP، آدرس IP مربوط به آدرس MAC خود را دریافت می‌کند. پروتکل RARP برای سیستم‌هایی استفاده می‌شود که برای بوت کردن، نیاز به آدرس IP دارند ولی هنوز آن را ندارند.
مزایا و معایب اصلی ARP
پروتکل ARP یکی از پروتکل‌های مهم شبکه است که برای تشخیص آدرس MAC مربوط به آدرس IP استفاده می‌شود. قطعاً هر پروتکلی دارای مزایای و معایبی می‌باشد که در ادامه، مزایا و معایب ARP را به طور کامل توضیح خواهیم داد:
1- مزایا ARP:
– اولین مورد که بسیار مهم هستش، ایجاد دسترسی آسان و سریع به آدرس MAC است که دستگاه مدنظر تنها با داشتن آدرس IP آن دستگاه می‌شود.
– پروتکل ARP قابلیت انعطاف پذیری بالایی دارد و در همین راستا امکان دسترسی به آدرس مک و بخصوص آدرس IP تمامی دستگاه‌های موجود در شبکه را از طریق ARP Cache به راحتی امکان‌پذیر می‌کند.
– شناسای دستگاه‌های که به تازگی در شبکه قرار گرفته‌اند، یکی از مزایای دیگر این پروتکل می‌باشد که دستگاه را به سرعت شناسایی کرده و آدرس MAC آنها را بین تمامی دستگاه‌های موجود در شبکه پخش می‌کند.
2- معایب ARP:
– شاید اولین موضوعی که در این پروتکل بسیار حائر اهمیت باشد اما به عنوان نقظه ضعف آن شناخته می‌شود، اطمینان از درست بودن آدرس مک دریافت شده از دستگاه مقصد است. این بدان معناست که ARP هر جوابی را که به عنوان آدرس MAC دریافت می‌کند و همچنین فرآیند انتقال اطلاعات را برای آن آدرس انجام می‌دهد.
– امنیت بودن پروتکل بسیار مهم است که این پروتکل احتمال بروز حمله‌های مخرب ARP Spoofing یا ARP Denial of service را دارد. که به ترتیب باعث حمله مهاجم به یک شبکه اترنت و متوقف کردن ترافیک از طرف مهاجم می‌شود.
