Lesson3は，ARPのアドレス調査作業をもう少し具体的に見てみよう。ARP応答とARP要求について，実際にどういった情報をやりとりしているのかを知ることで，ARPのしくみが見えてくる。

ARPがイーサにあて先を指示

　ARP要求とARP応答は，実際は「ARPパケット」と呼ばれる形でやりとりされる。ARPパケットに入れる情報は，このパケットがARP要求なのかARP応答なのかを表す情報や，IPに調査を頼まれた対象マシンのIPアドレスなどである。

　ARPの作業は，ARPパケットに情報を入れて，イーサネットに渡すところまで。実際にARPパケットをLAN上に送り出すのは，運び役のイーサネットの役目である。例えばARP要求では，ARPが必要な情報をパケットに詰めて，「このパケットを全マシンあてに送って下さい」とイーサネットにお願いする。するとイーサネットが，言われた通りにパケットを運んでくれる（図3-1）。

図3-1● ARPの 情報はMACフレームの中に入れて送られる
図3-1● ARPの 情報はMACフレームの中に入れて送られる
ARPの情報は，MACフレームのデータ部分に入れてやりとりされる。

全マシンを示すアドレスをセット

　ARP応答とARP要求において，どんな情報が運ばれいるのか，その中身をのぞいてみよう（図3-2）。

図3-2●ARP パケットにアドレス情報を入れてやりとり
図3-2●ARP パケットにアドレス情報を入れてやりとり
ARPパケットの中に，ARP要求かARP応答かを示す情報や，各種アドレス情報などが入っている。
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　ARPパケットには各種アドレス情報が入っており，ARPパケット全体がMACフレームのデータ部分に入った形で運ばれる。これは，ARP要求でもARP応答でも同じである。

　ARP要求のときに重要なのは，調査対象のIPアドレスである。この情報は，ARP要求パケットの「目標IPアドレス」の部分に入れておく。調査対象のMACアドレスを記す「目標MACアドレス」の部分もあるが，これはわからないのですべて「0」を入れておく（図3-2上）。

　また，ARP要求パケットはLAN上の全マシンに届けなければいけない。そこであて先MACアドレスには，FF-FF-FF-FF-FF-FFをセットする。イーサネットの世界でFFFF-FF-FF-FF-FFというアドレスは，「全マシンが受け取る」と決まっているからだ。この全マシンあての通信は，「ブロードキャスト」と呼ばれる。

　こうしてLANに送り出されたブロードキャスト・フレームは，LANスイッチに入る。LANスイッチはMACフレームのあて先MACアドレスを見て，このMACフレームがブロードキャストであることがわかる。すると，自分のすべてのポートにこのフレームをコピーして送り出す。こうして最終的に，LAN上のすべてのマシンにARP要求が届く。

ARP応答はユニキャスト

　ARP要求パケットを受け取ったマシンは，ARPパケットの「目標IPアドレス」に書かれているIPアドレスを取り出し，このARPパケットが自分あてかどうかをチェックする。もし自分あてなら，ARP応答パケットの「送信元MACアドレス」の部分に自分のMACアドレスを記入して送り返す（図3-2下）。ほかのマシンは，「目標IPアドレス」に書かれていたアドレスが自分のIPアドレスとは異なるので，自分あてのARP要求ではないと判断する。そのため，何も応答は返さない。

　ARP応答パケットを含んだMACフレームのあて先MACアドレス部分には，ARP要求パケットを送ってきたマシンのMACアドレス（図3-2の場合はX）が入る。LANスイッチがこのMACフレームを受け取ると，あて先MACアドレスを見て，今度はそのMACアドレスがつながるポートだけにMACフレームを転送する。こうして最終的に，ARP要求を出したマシンに応答が返る。こうした1対1の通信は，ブロードキャストに対して「ユニキャスト」と呼ばれている。