IPv4-címek összerendelése MAC-címekkel
Ahhoz, hogy egy keretet a LAN átviteli közegére helyezhessünk, annak minimum egy cél MAC-címmel kell rendelkeznie. Amikor egy csomagot egy adatkapcsolati keretbe ágyazva elküldünk, az állomás a memóriájában lévő táblázatra támaszkodik, hogy megtalálja a cél IPv4-címhez tartozó adatkapcsolati rétegbeli címet. Ez a táblázat az úgynevezett ARP-táblázat vagy ARP-gyorsítótár (cache). Az ARP-táblázatot a készülék RAM-ja tárolja.
Az ARP-tábla minden bejegyzése vagy sora egy IP-címet köt össze egy MAC-címmel. A két érték közti kapcsolatot összerendelésnek vagy leképezésnek hívjuk - ez egyszerűen azt jelenti, hogy megkeresve az IP-címet a táblában megtalálhatjuk a megfelelő MAC-címet is. Az ARP-tábla csak ideiglenesen tárolja (cache-eli) a helyi LAN-eszközökhöz tartozó összerendeléseket.
A folyamat indításához a továbbító állomás megpróbálja megtalálni a cél IPv4-címhez társított MAC-címet. Ha ez az összerendelés megtalálható a táblázatban, akkor az állomás azt a MAC-címet fogja használni cél MAC-címként a keretben. A keretet ezután rákódolják a hálózati közegre.
Az ARP-táblázat karbantartása
Az ARP-táblázatot dinamikusan kezelik az eszközök. Két módja van, hogy egy készülék összegyűjthesse a MAC-címeket. Az egyik módszer az, hogy figyelemmel kíséri a helyi hálózati szegmensen előforduló forgalmat. Ahogy az állomás kereteket kap a közegen, a keret forrás IP- és MAC-címeit rögzíti az ARP-táblázatában. Miközben a keretek továbbításra kerülnek, addig a készülék folyamatosan fel is tölti az ARP-tábláját a megfelelő címpárokkal.
A készülék címpárokhoz jutásának egy másik módja, ha ARP-kéréseket küld ki, ahogy ezt az ábra is mutatja. Az ARP-kérés egy 2. rétegbeli szórás az Ethernet LAN minden eszközének . Az ARP-kérés tartalmazza a célállomás IP-címét és a szórásos MAC-címet, ami FFFF.FFFF.FFFF. Mivel ez egy szórás, minden állomás az Ethernet LAN-on megkapja és megnézi a tartalmát. Az az állomás fog válaszolni, amelynek az IP-címe megegyezik a kérésben lévő IP-címmel. A válasz egy egyedi címzésű keret lesz, amely magában foglalja a kérdéses IP-címhez tartozó MAC-címet is. Ezt a választ a küldő fél egy új tételként hozzá tudja majd adni ARP-táblájához.
Az ARP-táblázatban lévő bejegyzést hasonló időbélyeggel látják el, mint ahogy a kapcsolók kezelik a MAC-címtáblájuk bejegyzéseit. Ha a készülék nem kap keretet egy adott eszköztől az időbélyeg lejárta előtt, az eszközhöz tatozó bejegyzés kikerül az ARP-táblázatból.
Emellett statikus bejegyzéseket is lehet írni az ARP-táblába, de ez elég ritkán történik meg. A statikus ARP-bejegyzések nem járnak le az idő múlásával, és így kézzel kell őket eltávolítani.