El Protocolo de resolución de direcciones (ARP, Address Resolution Protocol) es un estándar TCP/IP que está definido en RFC 826. ARP resuelve direcciones IP que utiliza el software basado en TCP/IP para las direcciones de control de acceso a medios empleadas por el hardware de LAN.

El hardware creado para uso en redes LAN debe contener una dirección única que el fabricante programa en el dispositivo. En el hardware para redes LAN Ethernet y Token Ring, esta dirección se conoce como la dirección de control de acceso a medios.

Cada dirección de control de acceso a medios identifica el dispositivo en su propia red física con un número de 6 bytes programado en la memoria de sólo lectura de cada dispositivo de hardware físico. Las direcciones de control de acceso a medios suelen mostrarse en formato hexadecimal (por ejemplo, 00-AA-00-3F-89-4A).

La siguiente ilustración muestra cómo resuelve ARP las direcciones IP en direcciones de hardware de hosts que se encuentran en la misma red local.

En este ejemplo, dos hosts TCP/IP, los hosts A y B, se encuentran en la misma red física. El host A tiene asignada la dirección IP 10.0.0.99 y el host B la dirección IP 10.0.0.100.

Cuando el host A intenta comunicarse con el host B, los siguientes pasos permiten resolver la dirección asignada por el software al host B (10.0.0.100) en la dirección de control de acceso a medios asignada por el hardware al host B:

1. Según el contenido de la tabla de enrutamiento del host A, IP determina que la dirección IP de reenvío que se va a utilizar para llegar al host B es 10.0.0.100. Después, el host A busca en su propia caché de ARP local una dirección de hardware coincidente para el host B.
2. Si el host A no encuentra ninguna asignación en la caché, difunde una trama de solicitud ARP a todos los hosts de la red local con la pregunta "¿Cuál es la dirección de hardware para 10.0.0.100?" Las direcciones de hardware y software del origen, el host A, se incluyen en la solicitud ARP.

   Cada host de la red local recibe la solicitud ARP y comprueba si coincide con su propia dirección IP. Si el host no encuentra una coincidencia, descarta la solicitud ARP.

3. El host B determina que la dirección IP especificada en la solicitud ARP coincide con su propia dirección IP y agrega una asignación de direcciones de hardware y software para el host A a su caché de ARP local.
4. El host B envía directamente un mensaje de respuesta de ARP que contiene su dirección de hardware al host A.
5. Cuando el host A recibe el mensaje de respuesta de ARP del host B, actualiza su caché de ARP con una asignación de direcciones de hardware y software para el host B.

Una vez determinada la dirección de control de acceso a medios del host B, el host A puede enviar al host B tráfico IP que se dirigirá a la dirección de control de acceso a medios del host B.

ARP también se utiliza para reenviar datagramas IP a enrutadores locales de destinos que no se encuentran en la red local. En estos casos, ARP resuelve la dirección de control de acceso a medios de la interfaz de un enrutador en la red local.

En la siguiente ilustración se muestra cómo resuelve ARP las direcciones IP en direcciones de hardware de dos hosts que se encuentran en redes físicas diferentes conectadas por un enrutador común.

En este ejemplo, el host A tiene asignada la dirección IP 10.0.0.99 y el host B la dirección IP 192.168.0.99. La interfaz del enrutador 1 se encuentra en la misma red física que el host A y utiliza la dirección IP 10.0.0.1. La interfaz del enrutador 2 se encuentra en la misma red física que el host B y utiliza la dirección IP 192.168.0.1.

Cuando el host A intenta comunicarse con el host B, los siguientes pasos permiten resolver la dirección asignada por el software a la interfaz del enrutador 1 (10.0.0.1) en la dirección de control de acceso a medios asignada por el hardware:

1. Según el contenido de la tabla de enrutamiento del host A, IP determina que la dirección IP de reenvío que se va a utilizar para llegar al host B es 10.0.0.1, la dirección IP de la puerta de enlace predeterminada. Después, el host A busca en su propia caché de ARP local una dirección de hardware coincidente para 10.0.0.1.
2. Si el host A no encuentra ninguna asignación en la caché, difunde una trama de solicitud ARP a todos los hosts de la red local con la pregunta "¿Cuál es la dirección de hardware para 10.0.0.1?" Las direcciones de hardware y software del origen, el host A, se incluyen en la solicitud ARP.

   Cada host de la red local recibe la solicitud ARP y comprueba si coincide con su propia dirección IP. Si el host no encuentra una coincidencia, descarta la solicitud ARP.

3. El enrutador determina que la dirección IP especificada en la solicitud ARP coincide con su propia dirección IP y agrega una asignación de direcciones de hardware y software para el host A a su caché de ARP local.
4. Después, el enrutador envía directamente un mensaje de respuesta de ARP que contiene su dirección de hardware al host A.
5. Cuando el host A recibe el mensaje de respuesta de ARP del enrutador, actualiza su caché de ARP con una asignación de direcciones de hardware y software para 10.0.0.1.

Una vez determinada la dirección de control de acceso a medios de la interfaz del enrutador 1, el host A puede enviar a la interfaz del enrutador 1 tráfico IP que se dirigirá a la dirección de control de acceso a medios de esa interfaz. Posteriormente, el enrutador reenvía el tráfico al host B mediante el mismo proceso ARP que se describe en esta sección.