ARP (Address Resolution Protocol) 协议用于完成网络地址到硬件地址的转换，网络地址通常指 IP 地址，硬件地址通常为 MAC 地址。

当 IP 分组要发向下一跳时，需要借助于链路层，IP 分组需要加上链路层的头部，比如以太网头部，这其中就包含 MAC 地址，因此网络层需要知道目的 IP 对应的 MAC 地址是多少。

一种直观的想法是，直接向当前链路上的设备询问，比如查询 192.169.1.100 的 MAC 地址，那就在链路层上发送广播，问谁的 IP 地址是 192.168.1.100，请把你的 MAC 地址告诉我。

ARP 请求就是这么做的，要在链路上广播，目的 MAC 地址是 ff:ff:ff:ff:ff:ff，这样链路上所有机器都能接收到，这些机器拿自己的 IP 地址和 ARP 请求报文中的 IP 地址比较，如果匹配那就发送应答。

下面考虑一个例子：

下图中有三台计算机，A 和 B 处于同一网络，C 处于另一个网络。

当 A 要向 B 发送 IP 分组时，需要知道 B 的 MAC 地址，此时 A 使用 B 的 IP 地址发送 ARP 请求，该请求以广播形式发送，B 收到后，发现有人在查询自己的 MAC 地址，此时会发送 ARP 响应，目的地址为 A 的 MAC 地址。

如果 A 要向 C 发送 IP 分组呢？因为 A 知道 C 的 IP 地址，且知道它处于另一个网络中，因此需要把 IP 分组发到路由器上，因此查询的 MAC 地址就是路由器的地址了。而 A 的路由表中是有路由器的 IP 地址的，因此使用路由器的 IP 地址查询 MAC 地址就可以了。

通常计算机上都有 ARP 缓存，缓存着最近查询过的 IP-MAC 对，这样就不需要每次都发送 ARP 请求来查询了。