ARP（Address Resolution Protocol）

ARPで導かれるMACアドレスはOSIレイヤー2だが、ARPパケットはIPと同列のOSIレイヤー3として処理される。

ARPリクエストにはブロードキャスト、ARPリプライはユニキャストが用いられる。

ARPフレームフォーマット

rfc826

PCから同一サブネット上のサーバへIPパケットを転送する際のARPの様子。

直接ルーティングにおけるIPパケットの送信

受信したARPパケットを処理するフロー。

ARPパケットを受信した全ホストは、ARPキャッシュ上にSPA(送信元IPアドレス)があれば、自身がTPA(目標IPアドレス)でなくとも、ARPキャッシュを更新する。

ARPの処理フロー

Gratuitous ARP

重複IPアドレスの検知などに利用される、自IPアドレスをTPA（目標プロトコルアドレス）としたARPのこと。Windows OSはGratuitous ARPを用いて、電源投入後に重複IPアドレスをチェックする。

他にも、サーバを二重化したフェールオーバ構成でもGratuitous ARPは活用される。主系サーバと待機系サーバは仮想IPアドレスを共有、MACアドレスは個別に保持する構成など。

Gratuitous ARPを使用したフェールオーバの仕組み

※VRRPのような仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを共有する方式で二重化している場合は不要。

Proxy ARP

登録されたIPアドレスに対するARP要求があると、実ホストの代わりに自ホストのMACアドレスを応答する、ルータやファイアウォールが備える機能のこと。