数据链路如以太网或令牌环网都有自己的寻址机制（常为48bit地址），这是使用数据链路的任何网络层都必须遵从的。
当一台主机把以太网数据帧发送到位于同一局域网上的另一台主机时，是根据48bit的以太网地址来确定目的接口的。设备驱动程序从不检查IP数据报中的目的IP地址。地址解析协议为这两种不同的地址形式提供映射：32bit 的IP地址和数据链路层使用的任何类型的地址。如图：（地址解析协议ARP和RARP）
32bip internet地址
ARP RARP
48位以太网地址
ARP为IP地址到对应的硬件地址之间提供动态映射。（此过程是自动完成的，应用程序不必关心）
RARP是被那些没有硬盘驱动的系统使用（一般是无盘工作站或X终端），它需要系统管理员进行手工设置。
如：当我们输入命令 ftp hostname 时将发生以下事件：
1． 应用程序FTP客户端调用函数gethostbyname 把主机名转换成32bit 的IP地址。这个函数在DNS（域名系统）中称作解析器，这个转换过程或者使用DNS，或者在较小的网络中使用一个静态的主机文件。
2． FTP客户端请求TCP用得到的IP地址建立连接。(用gethostbyname得到的IP地址)
3． TCP发送一个连接请求分段到远端主机，即用上述得到的IP地址发送一份IP数据报。
4． 如果目的地址的本地网络上（如以太网，令牌环网或点对点链接的另一端），那么IP数据报可直接送到目的主机上。如果目的主机在一个远程网络上，那么就通过IP选路来确定位于本地网络的下一站路由器地址，并让它转发IP数据报。这两种情况下IP数据报都是被送到位于本地网络上的一台主机或路由器。
5． 假定是一个以太网，那么发送端主机必须把32bit的IP地址转换为48bit的以太网地址，从逻辑Internet地址到对应的物理硬件地址需要进行翻译，这就是ARP的功能，ARP本来是用于广播网络，有许多主机或路由器连在同一网络上。
6． ARP发送一份称作ARP请求的以太网数据帧给以太网上的每个主机。这个过程称作“广播”。ARP请求数据帧中包括目的主机的IP地址。其意思是“如果你是目的地址的拥有者，请回答你的硬件地址”。
7． 目的主机的ARP层收到这份广播后，识别出这是发送端在询问它的IP地址，于是发送一个ARP应答。这个ARP应答包括IP地址及对应的硬件地址。
8． 收到ARP应答后，使用ARP进行请求－应答交换的IP数据报就可以发送了。
9． 发送IP数据报到目的地址。
在ARP背后有一个概念，那就是网络接口有一个硬件地址（一个48bit的值，标识不同的以太网或令牌环网接口）。在硬件层次上进行数据帧交换必须有正确的接口地址。但是TCP/IP有自己的地址：32bit的IP地址。知道主机的IP地址并不能让内核发送一帧数据给主机。内核（以太网驱动器）必须知道目的端的硬件地址才能发送。ARP的功能是在32bit的IP地址和采用不同网络技术的硬件地址之间提供动态映射。
点对点链路不使用ARP。当设置这些链路时（一般在引导过程中进行），必须告知内核链路的每一端IP地址。像以太网这样的硬件地址并不涉及。
ARP高速缓存
ARP高速运行的关键是由于每个主机上都有一个ARP高速缓存。这个高速缓存存放了最返Internet地址到硬件地址之间的映射记录。高速缓存中每一项的生存时间一般为20分钟，起始时间从被创建时开始计算机。
可用 arp –a 的形式查看高速缓存中的内容。