ARP es la capa 2. La razón es que una transmisión se envía en la capa 2 (capa de enlace de datos) y ARP normalmente no atravesará la capa 3 (capa de red). Sin embargo, puede proporcionar características adicionales al protocolo de capa 3.
La verdad es que no todos los protocolos se ajustan exactamente al modelo OSI, porque después de todo es solo un modelo. Si realmente quiere llevarlo a un lugar, diría que ARP es un protocolo de capa 2.5. Se ajusta a la capa 2, pero no se ajusta completamente a la capa 3.
La misma discusión a menudo se lleva a cabo sobre ICMP y dónde encaja: capa 3 o capa 4.
Una buena explicación sobre estas excepciones es:
Normalmente, un protocolo de la capa N + 1 se encapsula con el encabezado del protocolo de la capa N, pero los protocolos como arp, stp, cdp, icmp e igmp son excepciones porque están encapsulados con un encabezado de un protocolo de la misma capa.