Nous nous plaçons dans le cas d'une correspondance à établir entre IP et Ethernet et la nécessité de la résolution d'adresse fournie par ARP apparaît dans l'exemple ci-dessous décrivant le début d'une connexion FTP.
Les deux premiers champs d'une trame Ethernet (voir figure 2.15) émise par ARP sont conformes à l'en-tête d'une trame Ethernet habituelle et l'adresse de destination sera ff:ff:ff:ff:ff:ff, l'adresse multicast désignant toutes les machines du réseau à la fois. La valeur du champ type de trame est 0x0806 indiquant le protocole ARP. Le champ type de matériel est égal à 1 pour un réseau Ethernet et et celui type de protocole est égal est 0x800 pour IP. Les tailles en octets spécifiées ensuite sont 6 (6 octets pour une adresse Ethernet) et 4 (4 octets pour une adresse IP). Le champ op vaut 1 pour une requête ARP et 2 pour une réponse ARP. Les quatre champs suivants contiennent des adresse et sont redondants dans le cas de l'adresse Ethernet émetteur d'une requête ARP, et non renseignés dans le cas de l'adresse Ethernet cible d'une requête ARP.
La machine qui reconnaît son numéro IP à l'intérieur d'une requête ARP qu'elle reçoit la renvoie en y intervertissant les adresses IP cible et émetteur, ainsi que les adresses Ethernet cible (après l'avoir substituée à l'adresse de diffusion dans l'en-tête et renseignée dans le corps de la trame) et Ethernet émetteur. Pour éviter la multiplication des requêtes ARP, chaque machine gère un cache dans lequel elle mémorise les correspondances adresses IP/adresses Ethernet déjà résolues préalablement. Ainsi, le module ARP ne lancera une requête que lorsqu'il ne trouvera pas cette correspondance dans le cache, sinon il se contentera d'émettre les données qu'il reçoit d'IP en ayant fixer correctement l'adresse physique de destination. Cependant, les correspondances ne sont pas conservées indéfiniment car cela pourrait provoquer des erreurs lorsque l'on change un ordinateur (ou une carte réseau) sur le réseau en conservant un même numéro IP pour cet ordinateur mais évidemment pas la même adresse physique.
Quant à lui, le protocole RARP joue le rôle inverse de ARP en permettant de déterminer l'adresse IP d'un équipement dont on connaît l'adresse physique. Ceci est notamment utile pour amorcer une station sans disques, ou un TX, qui n'a pas en mémoire son adresse IP mais seulement son adresse matérielle. Le format d'une trame RARP est celui de la figure 2.15) où le champ type de trame vaut 0x0835 et le champ op vaut 3 pour une requête RARP et 4 pour une réponse. Une requête RARP est diffusée sous forme de broadcast, donc toutes les machines du réseau la reçoivent et la traitent. Mais la plupart des machines ignorent simplement cette demande, seuls, le ou les serveurs RARP du réseau vont traiter la requête grâce à un ou plusieurs fichiers et vont retourner une réponse contenant l'adresse IP demandée.
