第4章 ARP：アドレス解決プロトコル 1 4.1 イントロダクション同じ物理ケーブル上でもEthernetやトークンリングなど異なるデータリンクを利用できるどのインターフェースを使うかはもちろん IPデータグラムではなくEthernetフレームで判断される IPv4アドレスからデータリンクのアドレスを知るためのプロトコルがARP (RFC826, RFC5227, RFC5494) 2 4.2 1つの例 / 4.3 ARPキャッシュ $ ftp demmy.jp 1.  DNSや/etc/hostsでドメイン名をIPアドレスに変換 2.  FTPがTCPに対象のIPアドレスとコネクション確立を要求 3.  TCPがARPに物理アドレスを要求 4.  ARPがARP要求(宛先のIPを含む1つのEthernetフレーム)をブロードキャスト 5.  自分のIPが要求されていたホストが物理アドレスを含むARP応答を返す 6.  TCPがIPデータグラムでコネクション要求セグメントを送信 (18章で詳説) ...... ※ ポイント・ツー・ポイント接続ではARPは使用しない ARPキャッシュ＊  論理アドレスと物理アドレスの最新のマッピングを保持＊  Ciscoの機器で4時間保持されており、他もその実装が多い 3 4.2 1つの例 / 4.3 ARPキャッシュ (図) 4 4.4 ARPパケット形式 ARP : 0x0806 RARP : 0x8035 Ethernet : 0x0001 IP : 0x0800 ARP要求 : 0x0001 ARP応答 : 0x0002 RARP要求 : 0x0003 RARP応答 : 0x0004 5 4.5 ARPの例 (1) ブロードキャスト・アドレス Ethernet フレームデータ長 6 4.5 ARPの例 (2) 照会されたホストがダウンしているか存在しない場合＊  繰り返しARP要求が行われる＊  TCPコネクション要求のタイムアウトは75秒と設定されていることが多い＊  ARP要求だけでTCPセグメントは送信されないことに注意 ※ TCPタイムアウトと再転送アルゴリズムについては21章で解説 ARPのタイムアウトは通常、ARPキャッシュのエントリに対して提供されている 7 4.6 代理ARP ルータがホストの代わりにARP要求に応える無差別ARP / ARPハック＊  旧式のTCP/IP実装を持つホスト・グループを隠すために使った 8 根拠のないARP 自分自身のIPアドレスを探すためのARP要求＊  他のホストが同じIPアドレスを使用していないか確認できる＊  インタフェース・カードを交換した場合などに他のホストへ ARPキャッシュ・エントリの更新を促すキャッシュに存在するIPアドレスからのARP要求を受け取るとそのキャッシュ・エントリを送り手のハードウェア・アドレスで更新する ※ 仕様に沿っていないARPを実装したクライアントもあるため注意が必要 9 arpコマンド $ arp -a キャッシュ・エントリを表示 -d 全てのキャッシュ・エントリを削除 -s キャッシュ・エントリを追加 (タイムアウトされない) temp タイムアウトされるように設定 pub ARPエージェントとして立ち上がる (代理ARPとして使用可能) 10 補足: IPv6のL2アドレス解決 Neighbor Discovery Protocol (NDP) (RFC2461, RFC3122) ＊  ブロードキャストではなくマルチキャストで要求を送信＊  ICMPv6パケットを使用してアドレス解決や様々な機能を実現 11 第5章 RARP：逆アドレス解決プロトコル 12 5.1 イントロダクション / 5.2 RARPパケット形式 Xターミナルやディスクレス・ワークステーションではコンフィギュレーション・ファイルでIPを設定できないハードウェア・アドレスから自身のIPアドレス情報を他のシステムから返してもらうためのプロトコルがRARP (RFC903) コンセプトは単純だが、実装はARPよりも困難パケット形式はARPと同様＊  RARP要求はブロードキャスト＊  RARP応答は通常ユニキャスト 13 5.3 RARPの例 TFTP 読み込み要求 (RRQ)の実行 ※16章でRARP・BOOTP・TFTPを用いた起動シーケンスについて詳説 14 5.4 RARPサーバーの設計 ARPサーバはシンプルでカーネルのTCP/IPの一部として用意されている RARPサーバの設計はシステムに依存する＊  ディスク・ファイルにハードウェア・アドレスとIPアドレスのマッピングを提供＊  ユーザー・プロセス起動される必要がある＊  特定のEthernetフレームを送受信しないといけない＊  ハードウェア・レベルのブロードキャストで送信する必要がある＊  冗長性を高める必要があるため、ネットワーク・トラフィックが増加する＊  複数のサーバからでもARP応答は1台のホストしか送信しないようにする必要がある 15