¿Qué es ARP? ¡Protocolo de resolución de direcciones!

Alguna vez has escuchado nombrar ARP o protocolo de resolución de direcciones y desconoces de lo que están hablando, en el siguiente artículo, ¿Qué es ARP? ¡Protocolo de resolución de direcciones!, te damos a conocer todo sobre este tema.

¿Qué es ARP?: Protocolo de Red y en qué consisten

Los protocolos de red son unas series de reglas que controlan la comunicación entre elementos interconectados a una misma red.

Estas  reglas están construidas por un conjunto de instrucciones que facilitan a los dispositivos identificarse y conectarse entre sí, además se aplican reglas de formateo, con el propósito de que  los mensajes viajen de la forma adecuada de principio a fin.

Las reglas de formateo lo que hacen es indagar si, la información ha sido distribuida de forma adecuada, fue denegada o si se ha presentado inconvenientes en la transferencia de los datos.

En la comunicación entre ordenadores que se  encuentran conectados a una misma red, los datos se dividen en paquetes de datos más pequeños. Con frecuencia  tienen un alcance de 1500 bytes, esto debido a que son de tipo MTU (Maximum Transfer Unit), los cuales son las más comunes en las redes.

Pero, las redes profesionales de carácter local hacen uso de Jumbo Frames (MTU 9000 bytes), generando la potenciación del intercambio de información, transfiriendo una menor cantidad de cabecera, ahorrando espacio.

Luego de haber convertido la información en datos de menor tamaño, una vez llegan a su destino se necesita devolverles sus características originales para ser introducidos en la capa de aplicación.

Existen varios protocolos en la red

• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) son una serie de protocolos que tiene con función principal, la conexión entre los ordenadores que se encuentren en una red.
• FTP (File Transfer Protocol) es uno de los protocolo más conocidos, creado en el año 1971, su principal función es compartir archivos.
• SSH (Secure Shell) permite acceso a un servidor remoto, a través de un sistema de seguridad de cifrado.
• DNS (Domain Name System) es un servidor cuya función es la traducción de los números que identifican a una IP.
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol), método de transmisión de hipertexto y el HTTPS, que implementa un sistema seguro para transmitir la información.

Si quieres conocer más sobre la red te invitamos a visitar Elementos de una red: Función principal, gráfica y más, en nuestro blog.

¿Qué es ARP? y ¿Cuál es su principal objetivo?

ARP (Address Resolution Protocol), que en español significa «Protocolo de resolución de direcciones», se utiliza en el trabajo  interno de una red, teniendo la responsabilidad de convertir las localizaciones de métodos de alto nivel (IP) a direcciones tangibles.

La ARP se utiliza en redes IEEE 802, estas son uniformes para que las innovaciones de los desarrolladores puedan ejecutarse al mismo tiempo. La ARP tiene amplio protagonismo entre los protocolos de este tipo que se enlazan con TCP/IP.

Objetivo de las ARP

La función de la ARP se centra en saber la dirección física (MAC) de un elemento de interfaz, que se relaciona a una dirección IP (Internet Protocol).

De ahí es que viene su nombre. ARP es utilizada en todas las LAN (Local Área Network) de tipo broadcast y fue diseña para soportar cualquier protocolo de red, no solo de IP.

La ARP se implementa en los casos que dos hosts empleen una misma red queriendo transmitir datos entre ellos, así como si dos de estos elementos deben usar un router como intermediario.

También, cuando un router necesita transmitir datos a un host utilizando otro dispositivo similar, y cuando un router necesita que los datos lleguen a un host de la misma red. Todo equipo tiene un registro destinado a la conservación de las direcciones IP, específicamente de aquellas con MAC conocidos.

No se debe olvidar que una dirección en informática, es aquella que permite al ordenador encontrar algo entre muchas cosas o registros.

Ventajas y desventajas del protocolo

Las ventajas de utilizar el protocolo ARP son, que es un protocolo sencillo de manejar, pudiéndose extender a una red sin tener que declarar un enrutador de salida.

Reduce los costos de operación a los proveedores de  servicios de Internet, además no genera sobrecargo en la red y entre los router no hay intercambio de información.

Desventajas del Protocolo

Las desventajas de utilizar el protocolo ARP son, al caerse el enlace, las tablas ARP no se actualizarán en forma automática, si la red sufre algún cambio se deben configurar nuevamente las tablas ARP.

Por otro lado, tiene poca capacidad para cambiar su tamaño o configurarse con el fin de adaptarse a los posibles cambios que se den en la red.

Tablas ARP: Para que se usan

Estas tablas son las encargadas de la conexión entre las capas del protocolo y realizar el link en una red  local entre la dirección IP y la dirección MAC.

Para que los datos correctos lleguen, cada host tiene la necesidad de conocer la dirección física de los demás, con el fin de poder enviar el paquete a los destinatarios adecuados. Estas direcciones serán almacenadas en la memoria caché de la ARP.

Hay comandos que permiten borrar de forma automática, bien sea en su totalidad o individualmente, las entradas de la tabla ARP. Para ingresar otra vez a la tabla ARP, debe suceder una vez más la generación de una solicitud, para luego obtener una respuesta de este tipo.

Caché ARP: ¿Cuál es su objetivo?

El objetivo es almacenar las entradas ARP que muestran las direcciones IP y las MAC, existiendo dos formas de almacenar estas direcciones que son: Estáticas y Dinámica.

Debido al gran recurso que consume esta memoria, puede tener problemas debido la constante comunicación con la IP. Se gasta mucho tiempo en las peticiones CPU, solicitadas al host debido al análisis que realiza al paquete solicitado.

¿Cómo se usa este protocolo?

    Ejemplo de protocolo 1.

Si un Host “A” que requiere el envío de un paquete IP al Host “B”, no conoce la dirección Ethernet que posee el Host “B”, lo que hace es realizar la petición ARP por difusión.

El Host “B” que si tiene su propia dirección IP, procede almacenar la dirección IP del solicitante para luego contestar la solicitud. Cuando la solicitud llega al Host “B” lo que se hace es almacenar dicha solicitud en la tabla local llamada caché ARP.

  Ejemplo de protocolo 2.

Si se tienen dos Host en diferentes redes, llamados “1” y “2”, al “1” necesitar transmitir un paquete a “3”, este elemento debe proceder de la red de “1”.

Por lo consiguiente, al estar en distintas redes, “1” transmitirá lo necesario a la dirección física del router, en su salida. Esta dirección física se logra adquirir desde la IP del dispositivo, siempre y cuando se emplee la tabla ARP.

¿Qué pasaría si la entrada no se encuentra en la Tabla?, pues se transmite un paquete a todos. En este momento el router consultara su propia tabla para dar con la localización a la que mandara su paquete y lo enviara por la interfaz correspondiente.

Repitiéndose con todos los nodos intermedios hasta que llegue al router de la red en la que esta “C”.

Reverse ARP o RARP (ARP inverso o RARP): ¿Cómo se utiliza?

ARP inverso es un protocolo de red que es empleado por una máquina cliente que se encuentra en una red local, para solicitar su dirección de Protocolo de Internet (IPv4) de la tabla ARP del enrutador de puerta de enlace.

El administrador de la red crea una tabla con un enrutador, el cual se utiliza para generar la dirección MAC a la dirección IP respectivamente.

Un host especialmente configurado dentro de una red de área local, el cual es llamado servidor RARP, será el responsable de este tipo de paquete de difusión.

Este servidor intenta encontrar la entrada en la tabla de mapeo de direcciones IP a MAC. Si alguna entrada coincide en la tabla, el servidor RARP enviara el paquete de respuesta al dispositivo solicitante, junto con la dirección IP.

Las tecnologías LAN como Ethernet, Ethernet II, Token Ring e interfaz de datos distribuidos por fibra (FDDI), admiten el protocolo de resolución de direcciones.

RARP no se utiliza en las redes actuales, porque existen muchos protocolos más destacados como BOOTP (Bootstrap Protocol) y DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Protocolo de resolución de dirección inversa (InARP)

En el caso de este protocolo, en lugar de utilizar o usar la dirección de Capa 3 (dirección IP) para encontrar la dirección MAC, inverso a la ARP, utiliza la dirección MAC para encontrar la dirección IP.

Como el nombre lo sugiere, InARP es simplemente lo contrario a la ARP. El ARP inverso, en la actualidad ha sido reemplazando por BOOTP y DHCP posterior, pero ARP inverso se usa únicamente para configurar dispositivos.

ARP inverso ha sido configurado de forma predeterminada en las redes ATM (modo de transferencia asíncrona). InARP se destina con el propósito de encontrar la dirección de capa 3 desde la dirección de capa 2 (DLCI en Frame Relay).

ARP inverso asigna dinámicamente los DLCI locales a direcciones IP remotas, cuando configura Frame Relay.

Cuando utilizamos ARP inverso,  se conoce el DLCI del enrutador remoto pero no se sabe su dirección IP. InARP envía una solicitud para hacerse con esa dirección IP y asignarla al DLCI de retransmisión de tramas de capa 2.

Proxy ARP: ¿Qué es?

Se creó en la RFC 1027 a mediados del año 1987, es básicamente una herramienta efectiva que permite ser configurada en la mayoría de los elementos de networking, incluso dispositivos propios de la Capa 3.

Permitiendo que uno de estos dispositivos programados como Proxy ARP, atienda las solicitudes ARP que no le pertenecen, dando pie para que su dirección MAC sirva como método de enrutamiento para otros.

¿Cómo puede ayudar Proxy ARP?

Vamos a suponer que una empresa va a mudar todo su  personal y estructura a una nueva sede, pero esta mudanza va a darse por partes. La mudanza ira ocurriendo de forma individual para cada departamento perteneciente a la empresa.

Como la empresa debe trabajar todos los días de la semana, se hace imposible detener sus operaciones solo por la mudanza. de igual forma, el direccionamiento IP tiene que continuar siendo el mismo, sin importar el lugar de ubicación, todo ellos por decisión de las autoridades de la compañía.

En esta ocasión, corresponde al departamento encargado de los aspectos técnicos e informáticos de la organización, brindar una pronta solución que permita la fluidez y continuidad de las direcciones.

En este punto se va a utilizar el PROXY ARP, para solventar la situación que acontece. El direccionamiento de la empresa es el 152.135.10/22, sin embargo, debido a fallas al momento de diseñar las direcciones, estas se encuentran salteadas (152.135.1.10, 152.135.1.21, 152.38.1.50, etc.).

La mudanza ya casi se ha completado, no obstante, se decide encargar el PROXY ARP, para garantizar el correcto funcionamiento de las operaciones laborales.

Se trabajará con una red privada de un tercero que se ubica a su vez, en la red de un proveedor de servicios, estableciendo conexión entre ellas. Ya el Proxy ARP se ha configurado y se estableció la conexión entre ambas redes.

El lugar donde al que fueron trasladados los servidores principales (SEDE A) se esta encargando de señalar las IPs de la empresa en un formato /32 y el sitio de trabajo anterior (SEDE B), los señala como /25.

Sucederá lo siguiente

Uno o varios usuarios de una sede, necesitarán conectarse con la sede contraria para trabajar de forma adecuada; cabe destacar, que estas redes comparten direccionamiento y puerta de enlace. ¿Será posible lograr dicha conexión entre ambas sedes?

El usuario interesado, solicitará la ARP para detectar la dirección MAC de la IP 152.135.1.10. Si no se estuviera empleando el proxy, saber estos datos no sería una posibilidad real.

Sin embargo, como se esta utilizando el Proxy ARP la solicitud será respondida por dicha herramienta, mientras se encuentra programada en el servidor.

Lo que ocurre, es que la herramienta va a sustituir el direccionamiento principal por la dirección MAC que se necesita. Gracias a sus tablas donde se encuentran las direcciones, el proxy sabrá  que la dirección esta siendo detectada por la conexión (WAN).

Así es como de acuerdo con el PROXY ARP y su MAC, puede existir un intercambio de datos entre ambas sedes. Además, esto no es unilateral, ya que puede darse en los dos sentidos.

Como te pudiste haber dado cuenta, Proxy ARP es una herramienta valiosa no solo para solventar este tipo de circunstancias, sino también para dar estabilidad a las redes de una empresa, evitando inconvenientes relacionados con traslados u otras situaciones.

Sobre ARP de proxy en caso de restricción

ARP restringido da como facilidad que el enrutador o conmutador responda a las solicitudes ARP, en las que las redes físicas del origen y el destino no son las mismas. Todo esto se logra, contado el enrutador como el conmutador con una ruta activa hacia la dirección de destino en la solicitud ARP.

El enrutador no emitirá respuesta alguna, si se da el caso en el que la dirección original se encuentre en la misma subred e interfaz al que pertenece el usuario o elemento que requiera de la ARP.

Por su parte, con el Proxy no restringido ARP se tiene como facilidad que el enrutador o conmutador responda a cualquier solicitud ARP.

Lo único es que esto se dará, teniendo la condición de que el enrutador tenga una ruta activa a la dirección de destino de la solicitud ARP. No obstante, esta ruta no esta limitada únicamente a la interfaz que recibe la petición, tampoco tiene que ser directa.

Ventajas y desventajas del proxy

Si hablamos de ventajas, el ARP proxy tiene la ventaja de que tiene la capacidad de trabajar conjuntamente con un solo router, sin modificar o entorpecer las tablas de direccionamientos de los demás dispositivos conectados en la misma red.

Los tipos de red ideales para estas herramientas, son aquellas cuyos hosts no cumplen funciones de gateway previamente programadas, ni que incluyan algun tipo de inteligencia.

Entre las desventajas del proxy ARP está el manejo del crecimiento continuo del trabajo de manera fluido, ocasionando que sea necesaria la presencia del ARP en los elementos interconectados. La seguridad es otro punto débil, ya que no posee un sistema de protección realmente.

Los hosts deben valerse de tablas con mayor capacidad para el manejo y administración de las direcciones, además de la conversión de direcciones IP a MAC.

Operación Ping de ARP

En caso de optar por accionar un comando ping tradicional desde un router, se podrá observar que la dirección original de este es la propia IP de la interfaz empleado por el router, justo en su salida.

Pero al emplearse un elemento de ping más extenso, seremos capaces de modificar la localización inicial por cualquier dato IP perteneciente al router.

Este ping extenso se implementa mayormente con la finalidad de obtener un manejo especializado sobre la amplitud del ordenador y de la conexión con la red. Para poder utilizar el comando el extended ping  se usa en la línea de comando privileged exec.

Si quieres seguir conociendo más sobre este tipo de temas, te invitamos a visitar nuestro articulo Tipos de internet ¿Cuántos realmente existen? donde conocerás todo sobre esta tecnología tan necesaria hoy en día.