Una funzione che consente ai router di rispondere alle richieste ARP relative a macchine che si trovano su un'altra sotto-rete. La macchina crede che l'host di destinazione sia il router medesimo, mentre invece il vero destinatario si trova dall'altra parte di quest'ultimo. Praticamente nasconde una rete dall'altra mappando numerosi indirizzi fisici su un solo indirizzo IP con il router che funge da intermediario ritrasmettendo al vero destinatario i pacchetti che gli arrivano.I protocollo SLIP e PPP usano nello stesso modo il proxy ARP per instradare i pacchetti tra le stazioni che sono direttamente collegate alla rete locale e quelle che vi accedono per mezzo di una connessione via modem.
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