ARPプロトコル(MACアドレスを取得する)

ネットワークのARPプロトコルについてです。ARPプロトコルは、MACアドレスを取得します。

説明	ARP (アープ)とは
	MACアドレスとは
実例	ARPでMACアドレスを取得する流れ
	ARPテーブルを確認する

ARP (アープ)とは

ARPは、Address Resolution Protocol(アドレス解決プロトコル)の略です。
LAN内や無線LAN内で相手方のPCに通信しようとする時は、MACアドレスが必要です。
→ARPは、その通信先のMACアドレスを取得します。

MACアドレスとは

ネットワークに接続する機器に設定されている番号です。
→先頭の6桁はベンダーIDです。OUIと呼ばれます。
→後半の6桁はベンダーが管理する番号です。
→1桁は0～9とA～Fの16文字です。2桁で1バイト(8bit)です。
原則として全世界で一意に割り当てられる番号です。
→MACアドレスが変更可能なネットワーク機器も販売されています。
MACアドレスは、Media Access Control addressの略です。
以下は、wikiのMACアドレスのページです。
https://ja.wikipedia.org/wiki/MAC%E3%82%A2%E3%83%89%E3%83%AC%E3%82%B9

ARPでMACアドレスを取得する流れ

192.168.0.5のパソコンが、192.168.0.7へ初めて通信する場合です。

１．192.168.0.5のパソコンがARPで「IPアドレスが192.168.0.7のMACアドレスを教えて下さい。」と投げます。

２．L2スイッチ(スイッチングハブ)は、ARPを受け取るとポートに繋がっている他の全てのパソコン転送します。
ブロードキャストといいます。

３．該当の192.168.0.7のパソコンがARPで「私のMACアドレスはXXXです。」と返します。

４．取得したMACアドレスはIPアドレスとセットでARPテーブルに保存され、以降はARPテーブルを参照して通信します。
ARPテーブルには保存期間があります。保存期間が過ぎると再度取得します。

ARPテーブルを確認する

ARPテーブルを確認するサンプルです。

Windows10

arp -a

Windows10では、arp -aコマンドを入力するとARPテーブルが表示されます。

>arp -a
インターフェイス: 192.168.46.1 --- 0x10
  インターネット アドレス 物理アドレス           種類
  192.168.46.130        00-0c-29-ae-2e-27     動的
  192.168.46.254        00-50-56-ff-ae-11     動的

4,5行目は、左側がIPアドレスで、右側がMACアドレスです。
MACアドレスの左6桁の数値はベンダーIDです。00:50:56と00-0c-29はVMwareを表します。

CentOS7

ip n

CentOS7では、ip nコマンドを入力するとARPテーブルが表示されます。

[test@localhost ~]$ ip n
192.168.46.2   dev ens33 lladdr 00:50:56:f3:e4:9c STALE
192.168.46.254 dev ens33 lladdr 00:50:56:ff:ae:11 STALE
192.168.46.1   dev ens33 lladdr 00:50:56:c0:00:08 DELAY

2～4行目は、左側がIPアドレスで、右側がMACアドレスです。
MACアドレスの左6桁の数値はベンダーIDです。00:50:56はVMwareを表します。

セグメント(ネットワーク)が異なる場合

セグメント(ネットワーク)が異なる場合は、ブロードキャストしても相手方のパソコンには届きません。
そのため、ARPをデフォルトゲートウェイ(ルーター)に送り、返してもらいます。