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◆ARPの仕組み
※動作確認は、Cisco2500、Cisco1720、Cisco1721、Cisco2611、Cisco2650、Cisco3620シリーズのルータ、Catalyst2900、Catalyst2950シリーズのスイッチなどで確認しています。コマンド、出力結果、動作は、機種、IOSのバージョンで異なる場合があります。
ここで紹介している内容は、自サイトの別コンテンツをCCNA試験用として、そのまま、もしくは、修正して転載している部分があります。また、CCNA試験用にアレンジしている部分もあります。
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◆ARPの仕組み
IPアドレスは、あるネットワークに参加しているコンピュータに、グループ分けがし易いように人間が便宜上、勝手に設定するアドレスです。
他のコンピュータから見れば、どのIPアドレスが振られたのか分かりません。つまり、通信したい相手のIPアドレスが分かっても、どのコンピュータにそのIPアドレスが割り当てられているのか分からないのです。
例えば、コンピュータAがコンピュータEと通信する場合、コンピュータEのIPアドレスが分かっても、コンピュータEがどのコンピュータなのかは、分かりません。
そこで、コンピュータAは、ネットワーク上の全てのコンピュータに対して、
コンピュータEですか？
という問合せを行います。
これを、ブロードキャストと言います。
コンピュータB、コンピュータC、コンピュータDは、自分宛の問合せでないので、無視します。
コンピュータEは、自分宛の問合せなので、コンピュータAに対して返事を返します。
こうして、コンピュータAは、コンピュータEを見つけることができます。
コンピュータAが行った全てのコンピュータに対する問合せ（ブロードキャスト）のことをARP要求と言います。また、コンピュータEがコンピュータAへ返事をしたことをARP応答と言います。
◆ARPヘッダ
ARPが、動作する階層は、IPと同じネットワーク層で動作します。RFC826 にて定義されています。
ここでは、イーサネットの場合のARPヘッダを示します。この構造は、ARPだけでなく、後ほど紹介するRARPプロトコルでも、この構造のパケットを使います。
| 0 |
7 |
8 |
15 |
ハードウェアタイプ
(16ビット) |
プロトコルタイプ
(16ビット) |
HLEN
(8ビット) |
PLEN
(8ビット) |
オペレーションコード
(16ビット) |
送信元MACアドレス
(48ビット) |
送信元IPアドレス
(32ビット) |
宛先MACアドレス
(48ビット) |
宛先IPアドレス
(32ビット) |
|
| ←―― |
16ビット |
――→ |
●ハードウェアタイプ（0x0001）
16bit幅の数値で、ネットワークの媒体の種類を表す。イーサネットは、「0x0001」になっている。
●プロトコル（0x0800）
ARPプロトコルで取り扱う上位のプロトコルの種類を表す。TCP/IPプロトコルは、「0x0800」になっている。
●HLEN（0x06）
HLEN（hardware address length」は、MACアドレスの長さを表します。MACアドレスは、6バイトなので、この値は「6」になっています。
●PLEN（0x04）
PLEN（protocol address length）」は、IPアドレスの長さを表します。IPv4アドレスは、4バイトなので、このフィールドの値は「4」になっています。
●オペレーションコード（ARP/RARP）
ARPの動作の種類を表すためのコードが入る。
| コード |
動作 |
| 1 |
ARP要求 |
| 2 |
ARP応答 |
| 3 |
RARP要求 |
| 4 |
RARP応答 |
●送信元MACアドレス
送信元のMACアドレスが入る。このフィールドに自分自身のMACアドレスを格納する。
●送信元IPアドレス
送信元のIPアドレスが入る。このフィールドに自分自身のIPアドレスを格納する。
※RARPの要求送信時には不明なので、「0」のままとなっている。
●宛先（目標）MACアドレス
宛先のMACアドレスが格納される。
※ARPの要求送信時には、不明なので「0」のままとなる。
※RARPで解決したいMACアドレス(自分のMACアドレス)が入る。
●宛先（目標）IPアドレス
宛先のIPアドレスが格納される。
※RARPの要求送信時には不明なので、「0」のままとなっている。
次の「ARP要求・ARP応答」では、ARP要求とARP応答について、説明してゆきます。
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＜関連コンテンツ＞
・ARPとは
・ARPの仕組み
・ARP要求・ARP応答（その1）
・ARP要求・ARP応答（その2）
・ARP要求・ARP応答の中身
・ARPテーブルの確認 その1
・ARPテーブルの確認 その2（show arp）
・ARPキャッシュがクリアされる理由
・ルータを超える機器とのARP
・RARPとは
・Proxy ARP（その1）
・Proxy ARP（その2）
・Proxy ARP（その3）
・Proxy ARP（その4）
＜関連メニュー＞
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