Исходное устройство отправит пакет, используя IP-адрес. Одним из наиболее распространённых способов, с помощью которого исходное устройство может определить IP-адрес устройства назначения, является использование сервиса доменных имен (DNS), в котором IP-адрес привязан к имени домена. Например, имя www.cisco.com связано с адресом 209.165.200.225. Используя этот IP-адрес, пакет будет доставлен в то место в сети, в котором находится устройство назначения. Именно этот IP-адрес будут использовать маршрутизаторы, чтобы определить наилучший путь к узлу назначения. Другими словами, IP-адресация позволяет определять поведение IP-пакета при его прохождении от начального узла к конечному.
При этом в каждом канале на своём пути IP-пакет инкапсулируется в кадре в зависимости от используемой технологии канала передачи данных, которая связана с этим каналом, например, технологии Ethernet. Оконечные устройства в сети Ethernet не принимают и не обрабатывают кадры на основе IP-адресов — вместо этого кадр принимается и обрабатывается на основе MAC-адресов.
В сетях Ethernet MAC-адреса используются для определения (на более низком уровне) узлов источника и назначения. Когда подключённый к сети Ethernet узел начинает обмен данными, он рассылает кадры со своим MAC-адресом в качестве источника и MAC-адресом предполагаемого получателя в качестве назначения. Все узлы, которые получают кадр, будут считывать MAC-адрес назначения. Если MAC-адрес назначения совпадёт с MAC-адресом, установленным на сетевой интерфейсной плате узла, только после этого узел начнёт обработку сообщения.
На рис. 1 показано, как пакет данных, содержащий информацию об IP-адресе, инкапсулируется с кадрами канального уровня, содержащими информацию о MAC-адресе.
На рис. 2 показано, как происходит инкапсуляция кадров на основе технологии, используемой для фактического канала.
Каким образом IP-адреса IP-пакетов в потоке данных ассоциируются с MAC-адресами в каждом канале на пути к узлу назначения? Для этого используется протокол разрешения адресов (ARP).