Rekapitulation: Address Resolution Protokoll (ARP)

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Das “Address Resolution Protokoll” (ARP) ist ein Hilfsprotokoll wie das “Internet Control Message Protocol” (ICMP) vor. Auf dem ICMP basiert das Protokoll IGMP (Internet Group Management Protocol) für die Verwaltung von Multicast-Gruppen in IP-Subnetzen. Hier geht es um ARP (“Address Resolution Protocol”) / RARP “Reverse Address Resolution Protocol).

Das TCP IP Netz kennt zwei Adressierungsebenen: “Logisch” und “Physisch”. Jedes Gerät in einem Netzwerk muss physikalisch identifizierbar sein. Das wird über die MAC (“Medium Access Control”) Adresse realisiert. Die logische Adressierung erfolgt über die IP Adresse (OSI Level 3 /4) statt. Wenn ein IP Paket auf die Reise geht, wird es zuerst in einen MAC-Frame eingebetter. Wenn die MAC-Adresse unbekannt ist, wird ARP aktiv.

Mir macht es Spas, von Zeit zu Zeit die Grundlagen noch einmal durchzuarbeiten und in eigenen Worten zusammen zu fassen.

Einstieg

In den Anfängen von TPP IP hat man dafür Listen geführt, da man wusste welches der wenigen Geräte welche IP hatte. Heute wird diese Liste (“Arp-Cache”) vom Protokoll ARP bearbeitet. Wobei es zwei verschiedene Szenarien gibt: Abhängig ob es im gleichen Subnetz ist oder nicht.

Bitjunkie hat auf YouTube ein Video veröffentlicht, wo er die Funktion mit Packet Tracer demonstriert und erklärt (DE).

Hussein Nasser ein YouTube Producer erklärt in diesem Video in 13 Minunten ruhig, humorvoll und sehr kompetent (EN) was das ARP Protokoll ist und wie es funktioniert.

Detail

ARP muss die Information einer IP Adresse zu einer MAC Adresse liefern.
RARP dagen liefert die IP Adresse zu einer MAC Adresse. Vice versa.

In der Welt von IPv6 ist die Aufgabe von ARP nicht mehr da:

“In IPv4-Netzen ist folgendes Problem zu lösen: Ein IP-Paket muss zu einem Rechner im LAN abgeschickt werden. Hierfür wird das IP-Paket in einen MAC-Frame (Media Access Control) eingebettet. In diesem Frame muss die MAC-Adresse des Zielrechners gesetzt werden. Im IP-Paket ist aber nur die Ziel-IP-Adresse enthalten. Um die richtige MAC-Adresse des Zielrechners (d.h. seine physikalische Adresse) zu ermitteln, wird ARP [Abschnitt 2.6.1] in Anspruch genommen. ARP hat die Aufgabe, die Zuordnung: Ziel-IP-Adresse ? Ziel-MAC-Adresse zu bestimmen.

Auf ARP könnte man verzichten, wenn eine IP-Adresse den Bezug zur entsprechenden physikalischen Adresse hätte. Dieser Ansatz wird bei IPv6-Adressen verfolgt. Als Interface-ID in einer IPv6-Adresse [Abb. 6.9-1] kann eine MAC-Adresse eingebettet werden. Daher kann eine IPv6-Adresse für einen Rechner aus seiner MAC-Adresse abgeleitet werden. Damit lässt sich auch die MAC-Adresse aus der IPv6-Adresse direkt” [8: Kapitel 6.9.3 “Interface-ID in IPv6-Adressen”]

Quellen

  1. Technik der IP-Netze: TCP/IP incl. IPv6 – Funktionsweise, Protokolle und Dienste, 2. Auflage - ISBN 978-3-446-21935-9

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Erstellt: 15. September 2020
Modifiziert: 15. September 2020