Protocolo ARP en Packet Tracer: tablas ARP, asignación IP dinámica y correspondencias IP-MAC

Introducción

El protocolo ARP (Address Resolution Protocol) es el mecanismo que permite a los dispositivos de una red local descubrir la dirección MAC asociada a una dirección IP conocida. Antes de que un equipo pueda enviar un paquete a otro en la misma red, necesita conocer su dirección física; ARP resuelve esta asociación mediante mensajes de difusión (broadcast) en la red local.

En esta práctica se construye una red sencilla en Cisco Packet Tracer con un switch y tres PCs, se asignan direcciones IP de forma dinámica, se analizan las tablas ARP iniciales de cada equipo y finalmente se fuerza su llenado con todas las correspondencias IP-MAC de la red.

Requisitos previos

• Cisco Packet Tracer instalado.
• Conocimientos básicos de topología de red (switch, PC, cables directos).
• Comprensión básica del modelo OSI: ARP opera en la capa 2 (enlace de datos) para resolver direcciones de capa 3 (red).

Paso 1: Creación de la red con switch y 3 PCs

El primer paso consiste en diseñar la topología en Packet Tracer: se añade un switch al área de trabajo y se conectan tres PCs a él mediante cables directos (copper straight-through). Esta topología de estrella es la base sobre la que se trabajará durante toda la práctica.

Paso 2: Asignación de IP dinámica a cada PC

Una vez creada la topología, se configura cada PC para que obtenga su dirección IP de forma dinámica (DHCP). Para ello, en cada PC se accede a la pestaña Desktop → IP Configuration y se selecciona la opción DHCP. Si hay un servidor DHCP disponible en la red, el equipo recibirá automáticamente una IP, máscara de subred y puerta de enlace. En caso contrario, Packet Tracer asignará una dirección APIPA (169.254.x.x).

Paso 3: Visualización de las tablas ARP iniciales

Con las IPs asignadas, se consultan las tablas ARP de cada PC antes de realizar ninguna comunicación entre ellos. Para ver la tabla ARP en Packet Tracer se accede a Desktop → Command Prompt de cada PC y se ejecuta:

arp -a

¿Por qué están vacías las tablas ARP?

Las tablas ARP de todos los PCs aparecen vacías porque todavía no se ha producido ninguna comunicación entre los equipos. ARP es un protocolo reactivo: las entradas solo se añaden a la tabla cuando un equipo necesita comunicarse con otro y realiza una solicitud ARP (ARP Request). Hasta que un PC no envía o recibe un paquete destinado a otro equipo de la red, no tiene motivo para resolver ni almacenar ninguna correspondencia IP-MAC.

En el caso concreto del PC2, la tabla está vacía porque ningún equipo le ha enviado un mensaje todavía, y él tampoco ha intentado contactar con ningún otro.

Paso 4: Llenado de las tablas ARP con todas las correspondencias IP-MAC

Para que cada PC conozca la dirección MAC del resto de equipos de la red, se genera tráfico entre todos ellos. El método más sencillo es ejecutar un ping desde cada PC hacia los demás:

ping <IP_del_otro_PC>

Cuando PC1 hace ping a PC2, el proceso ARP que se desencadena es el siguiente:

1. PC1 envía un ARP Request en broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF) preguntando: «¿Quién tiene la IP X.X.X.X? Díme tu MAC».
2. PC2, al reconocer su IP en la solicitud, responde con un ARP Reply unicast enviando su dirección MAC a PC1.
3. PC1 almacena la correspondencia IP↔MAC de PC2 en su tabla ARP.
4. PC2 también almacena la correspondencia IP↔MAC de PC1 (la aprendió de la solicitud recibida).

Repitiendo este proceso con todas las combinaciones posibles, cada PC acaba conociendo las MACs del resto de equipos de la red.

Resumen del proceso ARP

Conclusión

Esta práctica demuestra de forma visual el comportamiento del protocolo ARP: las tablas permanecen vacías hasta que se produce comunicación real, y se llenan de forma progresiva a medida que los equipos se comunican entre sí. Entender este mecanismo es clave para diagnosticar problemas de conectividad en redes locales.