RARP：MACアドレスからIPアドレスを探し出す仕組み

RARP：MACアドレスからIPアドレスを探し出す仕組み

RARPの概要

– RARPの概要コンピューター同士が情報をやり取りしてネットワークを構築するためには、それぞれの機器に割り当てられた住所のようなものが必要です。これがIPアドレスと呼ばれるものです。しかし、新しくネットワークに参加する機器の中には、自分のIPアドレスを知らないものも存在します。このような場合に役立つのがRARP(Reverse Address Resolution Protocol)です。RARPを一言で表すと、MACアドレスからIPアドレスを調べるための仕組みです。MACアドレスとは、ネットワーク機器に工場出荷時に割り当てられる、世界で一つだけの識番号です。RARPはこのMACアドレスを手がかりに、対応するIPアドレスを探し出します。具体的には、IPアドレスを知りたい機器が、自分のMACアドレスをネットワーク上にブロードキャストします。すると、RARPサーバーと呼ばれる機器がこの要求を受信し、自身の管理するデータベースと照合します。データベースに該当するMACアドレスが見つかれば、それに対応するIPアドレスを返信します。このようにして、新しくネットワークに参加する機器は、RARPを利用することで自身のIPアドレスを取得し、他の機器と通信できるようになります。ただし、RARPはIPアドレスを提供するRARPサーバーをネットワーク上に設置しておく必要があるなど、いくつかの制約もあります。そのため、現在ではDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)といった、より柔軟な仕組みが主流になりつつあります。

MACアドレスとIPアドレスの関係

コンピューターやスマートフォンなど、ネットワークに接続する機器は、それぞれ固有のアドレスを持っています。このアドレスを識別子と呼びますが、主なものとしてMACアドレスとIPアドレスの二つがあります。

MACアドレスは、ネットワークカードなどのハードウェアに割り当てられた、世界中でたった一つの番号です。これは機器の製造時に決まり、基本的には変更することができません。たとえるなら、これは家の住所のようなものでしょう。

一方、IPアドレスは、ネットワーク上で機器を識別するために使用される番号です。こちらはネットワーク管理者によって割り当てられ、状況に応じて変更することができます。家の住所に対して、こちらは郵便番号のようなものと考えることができます。

MACアドレスとIPアドレスは、それぞれ異なる役割を持っていますが、相互に連携して動作します。例えば、ネットワークに接続する際、機器はまず自分自身のMACアドレスを使って、RARPと呼ばれるプロトコルを使ってIPアドレスを取得します。これは、家を建てる際にまず住所を決め、その後郵便番号を割り当てるのと似ています。

このように、MACアドレスとIPアドレスは、ネットワークにおいて重要な役割を果たしています。それぞれの役割と関係性を理解することは、ネットワークの仕組みを理解する上で非常に大切です。

RARPの動作原理

– RARPの動作原理RARP（Reverse Address Resolution Protocol）は、名前の通り、IPアドレスからMACアドレスを求めるARPとは逆の動作をします。つまり、MACアドレスからIPアドレスを調べるためのプロトコルです。では、具体的にどのような仕組みで動作するのでしょうか。RARPは、IPアドレスを知りたい機器と、IPアドレスとMACアドレスの対応表を持つRARPサーバーとの間で行われる、要求と応答のやり取りによって成り立っています。まず、ネットワークに接続された機器が自身のIPアドレスを知りたい場合、自身のMACアドレスを格納したRARP要求パケットをネットワーク上に送信します。この時、送信先は特定の機器ではなく、ネットワーク上の全ての機器に届くようにブロードキャストされます。このブロードキャストされたRARP要求パケットを受信した機器の中で、RARPサーバーとして動作する機器があれば、自身の持つ対応表を参照します。この対応表には、様々な機器のMACアドレスとIPアドレスが対になって記録されています。RARPサーバーは、受信したRARP要求パケットに含まれるMACアドレスに対応するIPアドレスを探し出し、RARP応答パケットにそのIPアドレスを格納して、要求元の機器に返信します。このように、RARPを利用することで、機器は自身のMACアドレスだけを元に、ネットワーク上のRARPサーバーからIPアドレスを取得することができます。 RARPは、主にディスクレスワークステーションのように、起動時にIPアドレスを自身で保持できない機器が、ネットワークに接続する際に利用されます。

RARPの用途

– RARPの用途RARP（Reverse Address Resolution Protocol）は、その名の通り、ARP（Address Resolution Protocol）の逆を行うプロトコルです。ARPがIPアドレスからMACアドレスを取得するのに対し、RARPはMACアドレスからIPアドレスを取得するために使用されます。RARPは、主にハードディスクを搭載していないディスクレスワークステーションや、ネットワークプリンタやルーターなどのネットワークデバイスの初期設定において重要な役割を担っていました。ディスクレスワークステーションは、OSやアプリケーションをネットワーク上のサーバーから読み込んで動作するため、起動時に自身のIPアドレスを知る必要があります。しかし、ハードディスクを持たないため、IPアドレスを保存しておくことができません。そこで、RARPを用いることで、起動時に自身のMACアドレスを基に、ネットワーク上のRARPサーバーに問い合わせを行い、IPアドレスを取得していました。ネットワークプリンタやルーターなども、同様の理由で、初期設定時にRARPを用いてIPアドレスを取得していました。これらの機器は、設定のためにユーザーが直接操作することが難しい場合があり、自動的にIPアドレスを取得できるRARPは非常に有効な手段でした。しかし、近年では、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）など、より高機能なプロトコルが普及したため、RARPはあまり使用されなくなりました。DHCPは、IPアドレスの割り当てだけでなく、サブネットマスクやデフォルトゲートウェイなどのネットワーク設定情報をまとめて取得することができるため、RARPよりも柔軟性が高い点が特徴です。

RARPの限界と後継プロトコル

– RARPの限界とその後RARP（Reverse Address Resolution Protocol）は、ネットワークに接続された機器が自身のIPアドレスを取得するために用いられてきた重要なプロトコルでした。しかし、ネットワーク技術の進化とともに、RARPはいくつかの限界を持つようになりました。まず、RARPはブロードキャスト通信を利用していました。これは、ネットワーク上の全ての機器に対してIPアドレスの問い合わせを行うことを意味します。小規模なネットワークでは問題ありませんでしたが、大規模なネットワークでは、トラフィックが過剰に増加し、ネットワーク全体の速度低下を引き起こす可能性がありました。さらに、RARPはIPアドレスの取得に特化したプロトコルであり、ホスト名など、他の重要な設定情報を取得することはできませんでした。ネットワークの管理において、IPアドレス以外にも様々な設定情報が必要となるため、RARPだけでは不十分な状況が増えてきました。これらの問題点を克服するために、BOOTP（Bootstrap Protocol）やDHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）といった、より高機能なプロトコルが登場しました。BOOTPやDHCPは、RARPと同様にIPアドレスの取得を可能にするだけでなく、ホスト名、DNSサーバアドレス、ゲートウェイアドレスなど、ネットワーク接続に必要な様々な設定情報をまとめて取得することを可能にしました。今日では、BOOTPやDHCPがネットワーク環境において広く普及しており、RARPは過去に使用されていたプロトコルとして認識されています。特にDHCPは、動的にIPアドレスを割り当てる機能により、ネットワーク管理の効率化に大きく貢献しています。