Chaque carte réseau possède une adresse physique MAC unique sur 48 bits (6 octets) . La communication entre machines ne peut donc avoir lieu que lorsque celles-ci connaissent leurs adresses MAC. Pour envoyer les paquets IP vers les autres noeuds du réseau, les noeuds qui utilisent les protocoles TCP/IP traduisent les adresses IP de destination en adresses MAC. Ainsi, lorsqu'un noeud N1 du réseau TCP/IP X1.X1.X1.X1 veut émettre un paquet TCP/IP (dans une trame Ethernet) vers une machine N2 d'adresse IP (X2.X2.X2.X2), il faut qu'il connaisse l'adresse Ethernet de N2 (E2.E2.E2.E2.E2.E2). L'application émettrice ajoute son adresse IP au paquet et l'application réceptrice peut utiliser cette adresse IP pour répondre.

Sur les réseaux à diffusion, tels qu'Ethernet et Token-Ring, le protocole IP nommé ARP (Address Resolution Protocol) fait le lien entre les adresses IP et les adresses physiques (ou MAC).

Pour réaliser l'association @ip / @ Ethernet l'émetteur N1 utilise le protocole ARP dont le principe est le suivant :

L'émetteur envoie une trame Ethernet de diffusion (broadcast), c'est-à-dire où @destinataire : tous à 1 soit FFFFFFFFFFFF contenant un message ARP demandant

qui est X2.X2.X2.X2 ?

Figure 4.1. Adresses d'une trame Ethernet contenant une requête ARP Request

Figure 4.2. Trame Ethernet contenant une requête ARP

Toutes les machines IP du réseau local reçoivent la requête. N2 qui a l'adresse X2.X2.X2.X2 se reconnaît, et elle répond à N1 ie X1.X1.X1.X1 (dans une trame destinée à E1.E1.E1.E1.E1.E1)

Figure 4.3. Trame Ethernet contenant une réponse ARP