ARPとは？

ARPの意味

同一データリンク上で、IPv4アドレスから対応するMACアドレスを求めるプロトコル。ブロードキャストでARP要求を出し、該当ホストがユニキャストでARP応答を返す。結果は一定時間ARPキャッシュに保持される。

ARPの具体例

PCが別セグメント宛のパケットを送るとき、宛先ホストではなくデフォルトゲートウェイのMACアドレスをARPで解決する。

ARPは試験でどう引っ掛けられる？

別セグメント宛の通信では、宛先ホストのMACを直接ARPで求めることはない。ARP要求はブロードキャストドメインを越えない。

ARPと関連する用語

• GARP
• ARPスプーフィング
• ICMPv6近隣探索

ARPが出た過去問

• IPv4でのARPを利用したGratuitous ARPの説明として、適切なものはどれか。

  正解：ターゲットIPアドレスフィールドに自端末が使用するIPアドレスを入れて、MACアドレスを問い合わせる。

  要点：GARPは自分のIPアドレスを対象に送るARP要求

  Gratuitous ARPは、ターゲットIPアドレスに自分自身のIPアドレスを入れて送信するARP要求である。応答が返ればIPアドレスの重複を検出でき、また受信した機器のARPテーブルを更新させられる。冗長構成の切替時に、新たな機器のMACアドレスを周囲へ知らせる用途でも使われる。

  出典：平成28年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問6（IPA）

• 図のような2台のレイヤ2スイッチ、1台のルータ、4台の端末から成るIPネットワークで、端末Aから端末Cに通信を行う際に、送付されるパケットの宛先IPアドレスであ…

  正解：ルータZ

  要点：別セグメント宛のARPはルータが行う

  端末Aと端末Cは別のセグメントにあるため、端末AはIPパケットの宛先を端末CのIPアドレスとしつつ、フレームの宛先MACアドレスにはデフォルトゲートウェイであるルータZのものを入れる。ルータZは自分が接続する側のセグメントでARPを行い、端末CのIPアドレスに対応するMACアドレスを解決してフレームを送出する。

  出典：平成30年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問6（IPA）

• VLAN機能をもった1台のレイヤ3スイッチに40台のPCを接続している。スイッチのポートをグループ化して複数のセグメントに分けたとき、スイッチのポートをセグメン…

  正解：スイッチが、PCからのブロードキャストパケットの到達範囲を制限するので、アドレス情報の不要な流出のリスクを低減できる。

  要点：VLANはブロードキャストの到達範囲を分割して情報流出を抑える

  VLANでポートをグループ分けすると、各VLANが別々のブロードキャストドメインになる。ARP要求などのブロードキャストは同じVLAN内にしか届かなくなるため、他のセグメントの端末に自分のアドレス情報が伝わらず、盗聴によるネットワーク構成の把握を難しくできる。VLAN間の通信はレイヤ3での中継が必要になる点も効果につながる。

  出典：令和4年度 春期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問19（IPA）

• PCなどがIPv6で通信を開始する際、IPv6アドレスに対応するMACアドレスを解決するために使用するプロトコルはどれか。

  正解：ICMPv6

  要点：IPv6のアドレス解決はICMPv6の近隣探索が担う

  IPv6ではARPが廃止され、その役割はICMPv6の近隣探索（Neighbor Discovery）が担う。相手のIPv6アドレスから求められた要請ノードマルチキャストアドレス宛に近隣要請（Neighbor Solicitation）を送り、相手が近隣通知（Neighbor Advertisement）でリンク層アドレスを返す。アドレス自動設定や重複アドレス検出も同じICMPv6の枠組みで行われる。

  出典：令和5年度 春期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問1（IPA）

• IPv4におけるARPのMACアドレス解決機能をIPv6で実現するプロトコルはどれか。

  正解：ICMPv6

  要点：IPv6のARP相当の機能はICMPv6の近隣探索が担う

  IPv6ではARPが廃止され、その役割はICMPv6の近隣探索（Neighbor Discovery）が担う。近隣要請（Neighbor Solicitation）をマルチキャストで送り、対象ノードが近隣通知（Neighbor Advertisement）で自分のリンク層アドレスを返す。ルータ探索やアドレスの重複検出も同じ枠組みで実現されている。

  出典：令和6年度 春期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問6（IPA）