1.16. Introducción a la capa 2 y protocolo ARP


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¿Qué es el protocolo ARP?

En esta clase del curso CCNA 200-301, aprenderemos sobre el funcionamiento interno de la capa de Enlace de datos del modelo OSI, centrándonos en comprender qué es el protocolo ARP (Address Resolution Protocol), un protocolo que, aunque invisible para el usuario final, es decisivo para que cualquier comunicación en la red sea posible.

La capa de Enlace de datos

Antes de ingresar a hablar sobre el protocolo ARP, comprenderemos el papel de la capa 2 del modelo OSI en todo el proceso de comunicación. Veremos cómo esta capa es responsable de preparar la información para su transmisión física, encapsulando los paquetes de la capa 3 en tramas que contienen:

  • Headers con direcciones físicas (MAC): direcciones de origen y destino que permiten entregar tramas de una interfaz a otra dentro de la misma red lógica.
  • Datos: el contenido encapsulado desde la capa 3 (datos de aplicación, headers de la capa 4 y headers de la capa 3).
  • Tráiler: información para el control de errores y verificación de integridad.

En esta capa también se regula el acceso al medio y se gestionan colisiones. Desarrollaremos cada uno de estos temas a detalle en la clase.

¿Qué es ARP y cuál es su papel en la comunicación?

Generalmente, cuando queremos establecer una comunicación en la red, conocemos la dirección IPv4 del destino, pero no su dirección MAC (dirección física). Sin una dirección física no es posible construir la trama que viajará por la red (todo esto lo aprendimos de manera introductoria en el estudio de los modelos de red). Por lo tanto, acá entra en juego el protocolo ARP, que es el encargado de traducir direcciones lógicas (IPv4) en direcciones físicas (MAC). Permite descubrir la dirección física de otro dispositivo en la red. Gracias a este proceso la trama Ethernet puede construirse y, por lo tanto, la comunicación puede establecerse. En la clase profundizaremos también:

  • La relación del gateway con ARP.
  • El rol de las tablas ARP en los dispositivos de red y los comandos para analizarlas.

Tipos de mensajes ARP

Para que pueda funcionar todo este proceso de resolución de direcciones del protocolo ARP, se intercambian 2 mensajes:

  • ARP Request (Se pregunta): «Quien tenga la dirección IPv4, responder con su dirección física respectiva»
  • ARP Reply (Se responde): «Acá esta la dirección física correspondiente a la dirección IPv4 solicitada»

De igual forma, desarrollaremos esta interacción de mensajes a gran detalle, analizaremos el header de un mensaje ARP, y por supuesto que también analizaremos este proceso en un entorno real al realizar captura de tráfico con Wireshark.

Nota: Si quieren darle una mirada al RFC genérico, pueden hacerlo acá: An Ethernet Address Resolution Protocol


Así que ya lo ven, hay mucho material por desarrollar en esta clase. ¿Qué esperas? ¡Suscríbete!

 
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PREGUNTAS

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Viendo 6 entradas - de la 16 a la 21 (de un total de 21)
  • Autor
    Entradas
  • #36491
    mdelta70908
    Participante

    Hola Alvaro,

    Analizando una captura puedo ver algunas tramas de ARP Request donde la direccion destino no es una direccion de broadcast.
    ARP Request con OPcode = 1 pero con Destination Ethernet una MAC Fisica (Identificando a un dispositivo Como se fuera una comunicacion Unicast) y No la esperada que seria FF:FF:FF:FF:FF:FF

    #36504
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola!

    ¡Buena observación!
    Cuando queremos obtener una dirección MAC que no se conoce para completar la comunicación, ocurrirá lo mencionado en clase, se enviara el mensaje ARP request (OP Code 1) en forma de broadcast; es la única forma de obtener la dirección MAC de destino. Sin embargo, ese no es el único uso de este mensaje. Puedes leer una explicación de otro uso en el RFC 1122 (https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1122). Básicamente el otro uso, es para validar que las entradas en la memoria cache ARP se mantengan activas; esas entradas deberían ser eliminadas si ya no van a ser necesitadas, de lo contrario mantendríamos por siempre las entradas en la memoria cache ARP. Lo que ocurre, es que, en un determinado momento, la computadora envía un mensaje ARP request (OP CODE 1), hacia una dirección MAC conocida en la tabla ARP, si no se recibe una respuesta de esa computadora, entonces se asume que ya no existe en la red, y se elimina esa dirección MAC de la tabla ARP; eso es lo que podrías estar viendo en tu dispositivo de red.

    Obviamente para este propósito de eliminar entradas de la tabla ARP cache, como lo veras en el RFC, también se utilizan otros mecanismos como el timeout.

    Espero haberte aclarado la duda.

    ¡Saludos! =)

    #39498
    zamorojo
    Participante

    hola buenos días
    tengo una duda en el cuestionario, que preguntas el tamaño que tiene una MAC y yo entiendo q son 48 bits
    pero esa respuesta no existe en las opciones.
    me puedes aclarar?????

    #39511
    AlvaroM
    Superadministrador

    ¡Hola!

    Como dices, es correcto que la dirección MAC tiene un tamaño de 48 bits; ¿a cuántos bytes equivalen los 48 bits?… esto es equivalente a 6 bytes, 6×8= 48 bits. Esa opción la tienes disponible en la pregunta, ninguna de las otras opciones es correcta.

    Es lo mismo como decir que una dirección IPv4 está compuesta de 32 bits o 4 bytes.

    Espero que ahora quede claro.

    ¡Saludos! =)

    #49086
    Alejandro Tovar
    Participante

    Hola Alvaro, tengo la siguiente duda

    Es realmente necesario aprender byte por byte la estructura de los mensajes ARP, TCP, UDP, Ethernet para el examen de certicacion CCNA? O simplemente con un conocimiento general de los campos mas importantes es suficiente ?

    #49102
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Alejandro!

    No, no es necesario aprenderse de memoria todos los campos, en el examen por ejemplo no te van a preguntar la cantidad de bytes que tiene cada campo, pero sí deberías conocer las generalidades de los campos más importantes. Esto ya lo mencioné con otro compañero, pero en el examen por ejemplo hay una pregunta de arrastrar y soltar que solicita que indiques el tamaño total del header UDP y TCP; entonces si existe esa pregunta también existe la posibilidad que saquen nuevas preguntas solicitando tamaños de otros headers.

    De todas formas, no me preocuparía mucho por ello, concéntrate en los tamaños totales de headers, y comprende el uso de los campos más importantes tal cual lo mencionamos en la clase, y con eso vas sobrado. Si es que ingresan más preguntas de este tema se los haremos saber a través del banco de preguntas.

    ¡Quedamos atentos!

    Saludos cordiales.

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