概要
ここではＡＲＰ（Address Resolution Protocol）について解説します。ＡＲＰは対象のＩＰアドレスが設定されている機器のＭＡＣアドレスを調べる際に利用されます。これはＩＰアドレスで異なるセグメントの端末に通信を行う際にデータリンク層の処理がルーターを超えることが出来ないため、都度次の宛先ルーターのＭＡＣアドレスを調べるために使用しています。
もしこれが無い場合はＭＡＣアドレスは階層構造になっていないため、全世界の端末のＭＡＣアドレスをすべてのルーターに保管させる必要が出てきてしまい、膨大な記録領域と処理能力が必要になり通信を実現できなくなるでしょう。
ＡＲＰの仕組み
ＡＲＰは下記のような仕組みで機能しており、ＡＲＰ要求およびＡＲＰ応答をやりとりした端末はそれに含まれていたＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの関係を数分間キャッシュしておくことで毎回ＡＲＰを送信する必要が無いようにしています。また数分間後に破棄されることにより変更された場合にも対応が出来るようになっています。
- 送信端末が接続されたリンク内に向けて宛先ＩＰアドレスを含んだＡＲＰ要求をブロードキャストします。
- 自身のＩＰアドレスではない場合破棄します。
- 自身のＩＰアドレスの場合、ＭＡＣアドレスを含んだＡＲＰ応答を返します。
- ＭＡＣアドレスを受け取った端末がそれを使用して通信を行う。
ＲＡＲＰ（Reverse Address Resolution Protocol）
ＲＡＲＰはＡＲＰの逆動作をするプロトコルでＭＡＣアドレスからＩＰアドレスを調べるために使用されます。これはＲＡＲＰサーバーを用意し、そこにＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの関係を事前に設定しておくことで問い合わせがあった際に設定したＩＰアドレスを返すというものです。おもにＩＰアドレスを設定するインターフェースが存在しない機器やＤＨＣＰに未対応の機器を使用する場合に利用されます。
ＧＡＲＰ（Gratuitous ARP）
ＧＡＲＰはＩＰアドレスの重複を調べる際に使用され、対象ＩＰアドレスに自身のＩＰアドレスを設定してＡＲＰをブロードキャストします。通常であれば自身と同じＩＰアドレスの機器は存在しないので何も応答がありませんが、応答があることで重複を検知出来ます。また、途中のスイッチングハブなどに自身のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを学習させるために使用する場合もあります。
代理ＡＲＰ（Proxy ARP）
通常ＡＲＰは同一セグメント内でしか使用できませんが、代理ＡＲＰでは異なるセグメントへＡＲＰ要求を送ることが出来ます。処理としては代理ＡＲＰ要求を送信した場合ルーターが自身のＭＡＣアドレスを含めて応答する事でホストはルーターに向けてパケットを送信します。その後、ルーターが宛先のＩＰアドレスの端末へパケットを転送する事で通信を実現します。これはサブネットマスクやルーティングテーブルを設定できない機器がある場合や、複数のサブネットを重ねて使用するＶＰＮ環境などで利用されます。
ＡＲＰのパケットフォーマット
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