ARP（アドレス解決プロトコル）とは？MACアドレスとIPアドレスの変換とRARPの解説

この記事では、ARP（アドレス解決プロトコル）とその役割について解説します。ARPは、IPアドレスをMACアドレスに変換するために使用されるプロトコルであり、ネットワーク上のデバイスが互いに通信するために不可欠です。また、RARP（リバースアドレス解決プロトコル）についても触れます。RARPは、ARPの逆を行い、MACアドレスをIPアドレスに変換します。この記事では、これらのプロトコルの仕組みと役割について詳しく説明します。

ARPは、ネットワーク上のデバイスが互いに通信するために必要なプロトコルです。デバイスが別のデバイスと通信するには、そのデバイスのMACアドレスを知る必要がありますが、通常はIPアドレスしかわかりません。ARPは、この問題を解決するために使用されます。

ARPの仕組みは、ARP要求とARP応答を使用して動作します。デバイスが別のデバイスのMACアドレスを知る必要がある場合、ARP要求をブロードキャストします。ターゲットデバイスは、ARP応答で自身のMACアドレスを送信することで応答します。送信元デバイスは、この情報をARPキャッシュに保存し、将来の通信に使用します。

ARP（アドレス解決プロトコル）とは

ARP（アドレス解決プロトコル）とは、IPアドレスをMACアドレスに変換するために使用されるプロトコルです。ネットワーク上のデバイスは、互いに通信するためにMACアドレスを使用します。ARPは、IPアドレスを知るだけで、対応するMACアドレスを特定できるようにします。

ARPは、ARP要求とARP応答を使用して動作します。デバイスが別のデバイスのMACアドレスを知る必要がある場合、ARP要求をブロードキャストします。ターゲットデバイスは、ARP応答で自身のMACアドレスを送信することで応答します。送信元デバイスは、この情報をARPキャッシュに保存し、将来の通信に使用します。

このプロトコルは、ネットワーク上のデバイスが通信するために不可欠です。ARPがなければ、デバイスは互いに通信することができません。ARPは、ネットワーク上のデバイスがIPアドレスとMACアドレスを関連付けるために使用されるため、非常に重要なプロトコルです。

MACアドレスとIPアドレスの変換

コンピュータネットワークでは、デバイス間の通信にはMACアドレスとIPアドレスの両方が必要です。MACアドレスは、ネットワークインターフェイスカード（NIC）に割り当てられた一意のアドレスであり、デバイスを特定するために使用されます。一方、IPアドレスは、ネットワーク上のデバイスに割り当てられた論理アドレスであり、ルーティングに使用されます。

ARP（アドレス解決プロトコル）は、IPアドレスをMACアドレスに変換するために使用されるプロトコルです。ARPは、ネットワーク上のデバイスが互いに通信するために必要なMACアドレスを特定するのに役立ちます。ARPは、ARP要求とARP応答を使用して動作します。デバイスが別のデバイスのMACアドレスを知る必要がある場合、ARP要求をブロードキャストします。ターゲットデバイスは、ARP応答で自身のMACアドレスを送信することで応答します。

この変換プロセスは、ネットワーク上のデバイスが通信するために不可欠です。ARPは、IPアドレスをMACアドレスに変換することで、デバイス間の通信を可能にします。

ARPの動作原理

ARP（アドレス解決プロトコル）は、IPアドレスをMACアドレスに変換するために使用されるプロトコルです。ネットワーク上のデバイスは、互いに通信するためにMACアドレスを使用します。ARPは、IPアドレスを知るだけで、対応するMACアドレスを特定できるようにします。

ARPは、ARP要求とARP応答を使用して動作します。デバイスが別のデバイスのMACアドレスを知る必要がある場合、ARP要求をブロードキャストします。ターゲットデバイスは、ARP応答で自身のMACアドレスを送信することで応答します。送信元デバイスは、この情報をARPキャッシュに保存し、将来の通信に使用します。

このように、ARPはネットワーク上のデバイスが互いに通信するために必要なMACアドレスを特定するのに役立ちます。ARPの動作原理は、ネットワーク通信の基本的な部分であり、インターネットやローカルネットワーク上の通信に不可欠です。

ARP要求とARP応答

ARP要求とARP応答は、ARPプロトコルの重要なコンポーネントです。デバイスが別のデバイスのMACアドレスを知る必要がある場合、ARP要求をブロードキャストします。このARP要求には、送信元デバイスのIPアドレスとMACアドレス、およびターゲットデバイスのIPアドレスが含まれます。

ネットワーク上のすべてのデバイスは、このARP要求を受信しますが、ターゲットデバイスのみが応答します。ターゲットデバイスは、ARP応答で自身のMACアドレスを送信することで応答します。このARP応答には、ターゲットデバイスのIPアドレスとMACアドレス、および送信元デバイスのIPアドレスが含まれます。

送信元デバイスは、このARP応答を受信すると、ターゲットデバイスのMACアドレスをARPキャッシュに保存します。ARPキャッシュは、デバイスが以前に学習したMACアドレスとIPアドレスのマッピングを保存するテーブルです。このキャッシュを使用することで、デバイスは将来の通信でARP要求を送信する必要がなくなり、ネットワークの効率が向上します。

ARPキャッシュの役割

ARPキャッシュは、ARP要求と応答の結果を保存するためのテーブルです。デバイスがARP要求を送信し、対応するMACアドレスを受信すると、この情報はARPキャッシュに保存されます。ARPキャッシュは、将来の通信で同じIPアドレスに対するMACアドレスの検索を高速化するために使用されます。

ARPキャッシュには、IPアドレスとMACアドレスのペアが保存されます。デバイスが通信を開始する際に、まずARPキャッシュを参照して、目的のIPアドレスに対するMACアドレスがすでに保存されているかどうかを確認します。ARPキャッシュに該当するエントリが存在する場合、デバイスはARP要求を送信せずに直接MACアドレスを使用して通信を開始できます。

ARPキャッシュのエントリは、一定の期間が経過すると自動的に削除されます。この期間は、通常数分から数時間の範囲です。ARPキャッシュのエントリが削除されると、デバイスは再びARP要求を送信してMACアドレスを取得する必要があります。

RARP（リバースアドレス解決プロトコル）とは

RARP（リバースアドレス解決プロトコル）は、MACアドレスをIPアドレスに変換するために使用されるプロトコルです。ARPの逆を行うため、リバースアドレス解決プロトコルと呼ばれます。RARPは、ディスクレスワークステーションのように、起動時にIPアドレスがわからないデバイスで使用されます。

RARPは、MACアドレスをIPアドレスに変換するために、RARP要求とRARP応答を使用して動作します。デバイスが自身のIPアドレスを知る必要がある場合、RARP要求をブロードキャストします。RARPサーバーは、RARP応答で対応するIPアドレスを送信することで応答します。送信元デバイスは、この情報を使用して自身のIPアドレスを設定します。

RARPは、現在ではあまり使用されていません。代わりに、DHCP（ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル）が使用されています。DHCPは、デバイスにIPアドレスを割り当てるだけでなく、サブネットマスク、ゲートウェイアドレス、DNSサーバーアドレスなどの他のネットワーク設定も提供します。

RARPの使用例

RARP（リバースアドレス解決プロトコル）は、MACアドレスをIPアドレスに変換するために使用されるプロトコルです。RARPは、ARPの逆を行います。つまり、MACアドレスを知るだけで、対応するIPアドレスを特定できるようにします。RARPは、ディスクレスワークステーションのように、起動時にIPアドレスがわからないデバイスで使用されます。

たとえば、ディスクレスワークステーションが起動すると、自身のMACアドレスを使用してRARP要求を送信します。RARPサーバーは、この要求を受信し、対応するIPアドレスを返送します。ディスクレスワークステーションは、このIPアドレスを使用してネットワークに接続し、通信を開始できます。

RARPは、BOOTP（ブートストラッププロトコル）やDHCP（ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル）と組み合わせて使用されることが多いです。これらのプロトコルは、デバイスにIPアドレスを割り当てるために使用されます。RARPは、これらのプロトコルと組み合わせて使用することで、デバイスが起動時にIPアドレスを取得できるようにします。

まとめ

ARP（アドレス解決プロトコル）とRARP（リバースアドレス解決プロトコル）は、ネットワーク上のデバイスが互いに通信するために不可欠なプロトコルです。ARPは、IPアドレスをMACアドレスに変換するために使用され、RARPはその逆を行います。つまり、MACアドレスをIPアドレスに変換します。

ARPとRARPは、ネットワーク上のデバイスが通信するために必要な情報を提供します。ARPは、IPアドレスを知るだけで、対応するMACアドレスを特定できるようにします。一方、RARPは、MACアドレスを知るだけで、対応するIPアドレスを特定できるようにします。

これらのプロトコルは、ネットワーク上のデバイスが通信するために不可欠です。ARPとRARPを理解することで、ネットワークの仕組みをより深く理解することができます。

よくある質問

ARP（アドレス解決プロトコル）とは何か？

ARP（アドレス解決プロトコル）とは、IPアドレスからMACアドレスを解決するためのプロトコルです。コンピュータネットワークにおいて、データを送信する際には、送信先のMACアドレスが必要です。しかし、IPアドレスしかわからない場合、ARPを使用してMACアドレスを取得します。ARPは、ローカルネットワーク内でブロードキャストを送信し、該当するMACアドレスを持つデバイスが応答することで、MACアドレスを解決します。

MACアドレスとIPアドレスの変換はどう行われるのですか？

MACアドレスとIPアドレスの変換は、ARPテーブルと呼ばれるキャッシュテーブルを使用して行われます。ARPテーブルには、IPアドレスと対応するMACアドレスが保存されています。コンピュータがデータを送信する際には、まずARPテーブルを参照して、送信先のMACアドレスを取得します。ARPテーブルに該当するエントリがない場合、ARPリクエストを送信してMACアドレスを取得します。取得したMACアドレスは、ARPテーブルに保存されます。

RARP（リバースアドレス解決プロトコル）とは何か？

RARP（リバースアドレス解決プロトコル）とは、MACアドレスからIPアドレスを解決するためのプロトコルです。RARPは、コンピュータが起動時に自身のIPアドレスを取得するために使用されます。RARPは、ローカルネットワーク内でブロードキャストを送信し、該当するIPアドレスを持つデバイスが応答することで、IPアドレスを解決します。ただし、RARPは現在ではあまり使用されず、代わりにDHCP（ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル）が使用されています。

ARPとRARPの違いは何ですか？

ARPとRARPの主な違いは、解決するアドレスの方向です。ARPは、IPアドレスからMACアドレスを解決するのに対し、RARPは、MACアドレスからIPアドレスを解決します。ARPは、データを送信する際に使用されますが、RARPは、コンピュータが起動時に自身のIPアドレスを取得するために使用されます。さらに、ARPは現在でも広く使用されているのに対し、RARPは現在ではあまり使用されていません。