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ARP・RARP・GARP

ネットワーク基礎
目次

ARPとは

  • ARP（Address Resolution Protocol）
    → IPアドレスから、通信に必要な MACアドレス を調べる仕組み。
  • 理由：LAN通信では、最終的に「MACアドレス」でデータを届ける必要があるため。

例え：IPアドレス＝部屋番号、MACアドレス＝郵便ポストの位置。部屋番号だけでは手紙を投函できないので、ARPでポストの場所を調べる。

ARPの仕組み（2種類のパケット）

  1. ARPリクエスト（Request）
    • 「このIPアドレスを持っているのは誰？MACアドレスを教えて！」と ブロードキャスト（全員に呼びかけ）。
  2. ARPリプライ（Reply）
    • 該当するPCだけが「それは私です。私のMACは○○です」と ユニキャスト（呼びかけてきたPCだけに返答）。

💡 動作例

  • PC A（192.168.0.1）がPC B（192.168.0.2）に通信したい
  • PC A → 「192.168.0.2 のMACを知ってる人？」と全員にARPリクエスト
  • PC B → 「はい、私のMACは XX-XX-XX-XX-XX-XX」と返す
  • PC A → BのMACアドレスを覚えて通信可能に

ゲートウェイ通信時のARP

  • 相手のIPアドレスが別ネットワークの場合（例：172.16.0.1）
  • PCは直接その相手のMACを探さず、デフォルトゲートウェイ（ルータ） のMACアドレスを取得して通信する。

例え：違う町の人に手紙を出すとき、直接探さず、まず郵便局（ゲートウェイ）に渡す。

RARPとは

  • RARP（Reverse ARP）：ARPの逆。
  • MACアドレス → IPアドレス を調べる仕組み。
  • 使われ方：IPアドレスを自分で持てない機器（古い端末など）が、起動時に「私のIPは何ですか？」と聞き、RARPサーバから割り当ててもらう。
  • ※現在はDHCPが主流なので、RARPはほぼ使われない。

GARPとは

  • GARP（Gratuitous ARP） は、ARPの一種。
  • 通常のARPは「相手のIP → MACを知る」ために使うが、GARPは「自分のIPに対して、自分のMACを通知する」仕組み。
  • 主な役割は次の2つ。
    1. IPアドレスの重複検出（同じIPを使っている機器がないか確認）
    2. ARPキャッシュの更新（周囲の機器に自分のMACを知らせる）

💡 初心者ポイント：GARPは「自己紹介」と「住所かぶりチェック」の役割を持つ。

GARPの役割① IPアドレス重複の検出

  • 機器が新しいIPアドレスを設定するとき、同じネットワーク内で同じアドレスを使っている人がいないかを確認。
  • 流れ（例）：
    1. 機器が「このIPは私が使っていい？」とGARPを送信
    2. 他に同じIPを使っている機器がいれば応答が返る
    3. 応答がなければそのIPを利用開始できる

💡 例え：教室で「この席使っていい？」と声をかけ、誰も反応しなければ座れる。

GARPの役割② ARPキャッシュの更新

  • ネットワーク機器は「ARPキャッシュ」という表を持っており、IPとMACの対応を覚えている。
  • GARPを送信すると、このキャッシュを一斉に更新させることができる。
  • 利用例：VRRPやHSRPといった冗長化技術で、ルータが切り替わったときに「新しいMACアドレスだよ」と周囲に知らせる。

💡 例え：引っ越しをしたときに、近所に「新しい住所はこちら」と挨拶して回るイメージ。

ARP / RARP / GARP の違い

プロトコル役割
ARPIPアドレスから相手のMACアドレスを知る
RARP自分のMACアドレスから自分のIPアドレスを知る
GARP自分のIPアドレスが重複していないか確認する & 周囲のARPキャッシュを更新する

◆まとめスライド

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