Adres Çözümleme Protokolü (ARP)

Adres Çözümleme Protokolü (ARP)

Adres Çözümleme Protokolü (ARP), RFC 826 "Address Resolution Protocol (ARP)" belgesinde tanımlanan gerekli bir TCP/IP standardıdır. ARP, TCP/IP tabanlı yazılımların kullandığı IP adreslerini LAN donanımları tarafından kullanılan ortam erişim denetim adreslerine çözümler. ARP, aynı fiziksel ağ üzerinde yer alan ana bilgisayarlara aşağıdaki iletişim hizmetlerini sağlar.

• Ortam erişim denetim adresleri "Ekteki IP adresiyle yapılandırılmış olan aygıtın ortam erişim denetim adresi nedir?” şeklindeki bir ağ yayın isteğiyle elde edilir.
• Bir ARP isteği yanıtlandığında hem ARP yanıtını gönderen hem de ARP isteğinde bulunan, birbirlerinin IP adreslerini ve ortam erişim denetim adreslerini ARP önbelleği denen bir yerel tabloya gelecekte başvurmak üzere bir girdi olarak kaydederler.

Donanım adresleme

Yerel ağlarda kullanılmak için üretilmiş donanımlar üretici tarafından aygıta programlanan benzersiz bir adrese sahip olmalıdırlar. Ethernet ve Token Ring LAN donanımları için bu adres ortam erişim denetim adresi olarak bilinir.

Her ortam erişim denetim adresi, aygıtı kendi fiziksel ağı içerisinde 6 baytlık bir numara ile tanıtır. Bu numara ağ bağdaştırıcısı gibi her fiziksel donanımın salt okunur belleğine (ROM) programlanmıştır. Ortam erişim denetim adresleri onaltılık sayılar şeklinde görüntülenir (örneğin , 00-AA-00-3F-89-4A).

Ortam erişim denetim adreslerine ilişkin yetki ve kayıt işlemleri Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü’nün (IEEE) elindedir. Geçerli uygulamada IEEE, ortam erişim denetim adresinin ilk üç baytını bireysel üreticilerin benzersiz numaralarını kaydetmek ve atamak için ayırmıştır. Böylece üreticiler, ortam erişim denetimi adresinin son üç baytını ağ bağdaştırıcılarına atayabilirler.

ARP yerel trafik için ortam erişim denetim adreslerini nasıl çözümler?

Aşağıdaki resimde ARP’nin aynı yerel ağda bulunan ana bilgisayarlar için IP adreslerini nasıl donanım adreslerine çözümlediği gösterilmiştir.

Bu örnekte A ve B adlı iki TCP/IP ana bilgisayarı aynı fiziksel ağ üzerinde yer almaktadır. A ana bilgisayarına 10.0.0.99 IP adresi ve B ana bilgisayarına 10.0.0.100 IP adresi atanmıştır.

A ana bilgisayarı B ana bilgisayarıyla iletişim kurmaya çalıştığında aşağıdaki adımlar B ana bilgisayarının yazılımla atanan adresini (10.0.0.100) B ana bilgisayarının donanımla atanan ortam erişim denetim adresine çözümler:

1. A ana bilgisayarındaki yönlendirme tablosunun içeriğine bağlı olarak, IP, B ana bilgisayarına erişmek için kullanılacak iletme IP adresinin 10.0.0.100 olduğunu belirler. Sonra A ana bilgisayarı kendi yerel ARP önbelleğinde B ana bilgisayarı için eşleşen bir donanım adresi arar.
2. A ana bilgisayarı önbellekte eşleşen bir adres bulamazsa yerel ağdaki tüm ana bilgisayarlara "10.0.0.100 için donanım adresi nedir?" sorusunu yayınlar. Bu ARP istediğinde kaynak A ana bilgisayarının hem donanım hem de yazılım adresi yer alır.
   Yerel ağda bulunan her ana bilgisayar ARP istediğini alır ve kendi IP adresiyle bir eşleşme olup olmadığını denetler. Bir ana bilgisayar kendi IP adresiyle bir eşleşme bulamazsa ARP isteğini atar. 
3. B ana bilgisayarı ARP istediğindeki IP adresinin kendi IP adresiyle eşleştiğini belirler ve yerel ARP önbelleğine A ana bilgisayarı için bir donanım/yazılım adres eşleştirmesi ekler. 
4. B ana bilgisayarı, donanım adresini içeren bir ARP yanıt iletisini doğrudan A ana bilgisayarına geri gönderir. 
5. A ana bilgisayarı B ana bilgisayarından ARP yanıt iletisini aldığında ARP önbelleğini B ana bilgisayarının donanım/yazılım adres eşleştirmesiyle güncelleştirir.

B ana bilgisayarının ortam erişim adresi bir kez belirlendikten sonra A ana bilgisayarı, IP trafiğini, B ana bilgisayarının ortam erişim denetim adresini kullanarak B ana bilgisayarına gönderebilir.

ARP uzak trafik için ortam erişim denetim adreslerini nasıl çözümler?

ARP yerel ağda olmayan hedefler için IP veri birimlerini yerel yönlendiricilere iletmek üzere de kullanılır. Bu durumda ARP, yerel ağdaki yönlendirici arabiriminin ortam erişim denetim adresini çözümler.

Aşağıdaki resimde ARP’ın ortak bir yönlendirici ile bağlı olan ve farklı fiziksel ağlarda bulunan iki ana bilgisayar için IP adreslerini donanım adreslerine nasıl çözümlediği gösterilmiştir.

Bu örnekte A ana bilgisayarına 10.0.0.99 IP adresi ve B ana bilgisayarına 192.169.0.99 IP adresi atanmıştır. 1 numaralı yönlendirici arabirimi A ana bilgisayarıyla aynı fiziksel ağdadır ve 10.0.0.1 IP adresini kullanmaktadır. 2 numaralı yönlendirici arabirimi B ana bilgisayarıyla aynı fiziksel ağdadır ve 192.168.0.1 IP adresini kullanmaktadır.

A ana bilgisayarı B ana bilgisayarıyla iletişim kurmaya çalıştığında aşağıdaki adımlar 1 numaralı yönlendirici arabiriminin yazılımla atanan adresini (10.00,00,1) donanımla atanan ortam erişim denetim adresine çözümler:

1. A ana bilgisayarındaki yönlendirme tablosunun içeriğine bağlı olarak, IP, B ana bilgisayarına erişmek için kullanılacak iletme IP adresinin 10.0.0.1, yani varsayılan ağ geçidinin IP adresi olduğunu belirler. Sonra A ana bilgisayarı kendi yerel ARP önbelleğinde 10.0.0.1 IP adresi değeriyle eşleşen bir donanım adresi arar.
2. A ana bilgisayarı önbellekte eşleşen bir adres bulamazsa, yerel ağdaki tüm ana bilgisayarlara "10.0.0.100 için donanım adresi nedir?" sorusu ile bir ARP isteği çerçevesi yayınlar. Bu ARP istediğinde kaynak A ana bilgisayarının hem donanım hem de yazılım adresi yer alır.
   Yerel ağda bulunan her ana bilgisayar ARP istediğini alır ve kendi IP adresiyle bir eşleşme olup olmadığını denetler. Bir ana bilgisayar kendi IP adresiyle bir eşleşme bulamazsa ARP isteğini atar. 
3. Yönlendirici ARP istediğindeki IP adresinin kendi IP adresiyle eşleştiğini belirler ve yerel ARP önbelleğine A ana bilgisayarı için bir donanım/yazılım adres eşleştirmesi ekler. 
4. Yönlendirici bundan sonra, donanım adresini içeren bir ARP yanıt iletisini doğrudan A ana bilgisayarına geri gönderir. 
5. A ana bilgisayarı yönlendiriciden ARP yanıt iletisini aldığında ARP önbelleğini 10.0.0.1 için donanım/yazılım adres eşleştirmesiyle güncelleştirir.

1 numaralı yönlendirici arabiriminin ortam erişim adresi bir kez belirlendikten sonra A ana bilgisayarı, 1 numaralı yönlendirici arabirimin ortam erişim denetim adresini kullanarak IP trafiğini 1 numaralı yönlendirici arabirimine gönderebilir. Ardından, yönlendirici bu bölümde bahsedilen aynı ARP işlemi aracılığıyla trafiği B ana bilgisayarına iletir.

ARP önbelleği

Yayın sayısını en alt düzeye düşürmek için ARP, gelecekte kullanılmak üzere, IP adresinden ortam erişim denetim adresine eşleştirmelerinden oluşan bir önbellek tutar. ARP önbelleğinde dinamik ve statik girdiler olabilir. Dinamik girdiler zaman içerisinde otomatik olarak eklenir veya silinir. Statik girdiler ise bilgisayar yeniden başlatılana kadar ARP önbelleğinde kalırlar.

Her dinamik ARP önbelleği girdisi potansiyel olarak 10 dakikalık bir ömre sahiptir. Önbelleğe eklenen yeni girdilere zaman bilgisi girilir. Bir girdi eklendikten sonra 2 dakika içinde yeniden kullanılmazsa zaman aşımına uğrar ve ARP önbelleğinden silinir. Bir girdi kullanılırsa ömrü iki dakika daha uzar. Bir girdinin kullanımı sürdükçe, en çok 10 dakika olmak üzere, ek ikişer dakika daha önbellekte kalır.

ARP önbelleği arp komutuyla görüntülenebilir. ARP önbelleğini görüntülemek için, komut isteminde arp -a yazın. arp komut satırı seçeneklerini görüntülemek için, komut isteminde arp /? yazın.

Not

• Her ağ bağdaştırıcısı için ayrı bir ARP önbelleği vardır.

Kaynak: Microsoft Server