RARP：機器アドレスからIPアドレスを知る仕組み

RARP：機器アドレスからIPアドレスを知る仕組み

RARPとは何か

コンピュータなどの機器がネットワークにつながるためには、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。これを「インターネット・アドレス」と呼びます。このアドレスがないと、他の機器と情報のやり取りができません。機器には、製造段階で付けられた固有の番号である「機器アドレス」というものも存在します。これは、いわば機器の生まれつきの名前のようなものです。

「逆アドレス解決手順」は、この機器アドレスからインターネット・アドレスを知るための仕組みです。機器アドレスは分かっているけれど、インターネット・アドレスが分からない機器が、ネットワーク上で「逆アドレス解決手順」を使って問い合わせを行い、自分のインターネット・アドレスを教えてもらうのです。

この仕組みは、情報を保存する装置を持たない機器にとって特に重要です。このような機器は、電源を入れるたびに自分のインターネット・アドレスを知らなければなりません。「逆アドレス解決手順」のおかげで、これらの機器もネットワークに接続し、必要な情報を取得できるようになります。

たとえば、新しく職場に来た人が自分の机の場所を分からないとします。自分の名札は持っているけれど、机には名前が書いてありません。そこで、受付の人に名札を見せて自分の机の場所を聞けば、教えてもらえるでしょう。「逆アドレス解決手順」は、これと同じように、機器が自分の機器アドレスを使ってインターネット・アドレスを調べるための仕組みなのです。

「逆アドレス解決手順」を使うことで、ネットワークの初期設定が簡単になり、機器の管理も容易になります。多くの機器がネットワークにつながる現代社会において、これは大変便利な仕組みと言えるでしょう。ただし、「逆アドレス解決手順」は、問い合わせの範囲がネットワーク内に限られます。そのため、近年では、より広範囲に対応できる「動的ホスト構成手順」が主流となっています。

RARPの仕組み

{逆アドレス解決手順（RARP）とは、機器固有の識別子である媒体アクセス制御アドレス（MACアドレス）に基づいて、インターネット手順アドレス（IPアドレス）を取得するための手法です。この手順は、ネットワークに接続する機器が、自身のIPアドレスを知らなくてもネットワークに参加できるようにするために用いられます。

RARPは、放送型の通信方式を利用します。これは、送信者がネットワーク上のすべての機器に同時にメッセージを送信することを意味します。IPアドレスを知りたい機器は、自身のMACアドレスをRARP要求パケットに組み込み、ネットワーク全体に送信します。この要求は、ネットワーク上のすべての機器に届きますが、RARP応答を返すのは、RARPサーバと呼ばれる特別な役割を持つ機器だけです。

RARPサーバは、MACアドレスとIPアドレスの対応表を保管しています。要求を受け取ったRARPサーバは、この対応表を参照し、要求に含まれるMACアドレスに対応するIPアドレスを探します。もし該当するMACアドレスが見つかれば、RARPサーバは、そのIPアドレスをRARP応答パケットに組み込んで、要求を送信した機器に返送します。

RARPサーバが対応表に該当するMACアドレスを見つけられない場合、応答は返されません。この場合、機器はIPアドレスを取得できません。このように、RARPは、放送型の通信とRARPサーバの対応表を用いることで、MACアドレスからIPアドレスを割り当てることができます。

このやり取りは、機器がネットワークに初めて接続されるときに行われます。機器がネットワーク上で正しく通信するためにはIPアドレスが不可欠であり、RARPはこの重要な情報を提供する役割を担います。RARPによってIPアドレスを取得した機器は、他の機器との通信やデータの送受信が可能になります。

RARPの利用場面

記憶装置を持たない端末や、ネットワークから起動する機器にとって、自分の場所を示すネットワーク上の住所にあたるIPアドレスを事前に設定するのは難しいものです。このような機器は、電源を入れた時点では自分のIPアドレスを知りません。そこで、RARP（逆アドレス解決プロトコル）の出番となります。

RARPは、機器固有の識別子であるMACアドレスを使って、対応するIPアドレスを見つけ出す仕組みです。例えるなら、名札（MACアドレス）を見せて自分の席（IPアドレス）を尋ねるようなものです。ネットワークに接続された機器は、起動時に自分のMACアドレスをネットワーク上に知らせます。すると、RARPサーバーがそのMACアドレスに対応するIPアドレスを返答し、機器はネットワークに接続できるようになります。

RARPは、たくさんの機器を一度にネットワークに繋ぐ場合にも役立ちます。例えば、新しい事務所に多くのパソコンを設置する場合、一台ずつIPアドレスを手作業で設定するのは大変な手間です。RARPを使えば、各パソコンのMACアドレスに基づいて自動的にIPアドレスを割り当てることができるので、設定作業を大幅に楽にすることができます。

RARPは、ネットワークの初期設定を自動化する上でも重要な役割を果たします。例えば、工場などで使われる産業用ロボットや監視カメラなど、数多くの機器をネットワークに接続する必要がある場合、RARPを利用することで、管理者は各機器にIPアドレスを手動で設定する手間を省き、設定ミスを防ぐことができます。このように、RARPは特定の環境下で非常に便利な道具であり、ネットワーク管理の効率を高める上で大切な働きをしています。

ただし、RARPにも弱点があります。RARPは、ネットワーク全体にMACアドレスを伝えるため、セキュリティ上の懸念があります。また、DHCPなどの新しい技術が登場したため、最近ではRARPが使われる機会は減ってきています。しかし、特定の環境では今でもRARPが有効に活用されていることを知っておくことは重要です。

RARPの限界

逆アドレス解決プロトコル、略してアールアールピーは、機器固有の識別子である媒体アクセス制御アドレス、いわゆるエムエーシーアドレスから、インターネットプロトコルアドレス、いわゆるアイピーアドレスを取得するための仕組みです。これは、ネットワークに接続された機器、特にディスクを持たない機器にとって、自身のアイピーアドレスを知るための重要な手段でした。しかしながら、アールアールピーにはいくつかの制限があり、それらは今日におけるネットワーク環境では大きな課題となっています。

まず、アールアールピーはアイピーアドレスしか提供できません。ネットワークに正しく接続するためには、アイピーアドレス以外にもサブネットマスクやデフォルトゲートウェイといった情報が必要です。アールアールピーではこれらの情報を得ることができないため、別途設定する必要があり、手間がかかります。これは、ネットワーク管理者にとって負担となるだけでなく、設定ミスによるネットワーク障害の発生リスクも高めます。

次に、アールアールピーは問い合わせの際に、ネットワーク全体に信号を送信する、いわゆるブロードキャストという方式を用います。少数の機器が接続された小さなネットワークでは問題ありませんが、多くの機器が接続された大規模なネットワークでは、ブロードキャストによる通信がネットワーク全体の負荷を高め、通信速度の低下を引き起こす可能性があります。

さらに、アールアールピーを使用するには、エムエーシーアドレスとアイピーアドレスの対応表を管理する、アールアールピーサーバが必要です。ネットワーク上の全ての機器の情報をこのサーバに登録し、管理しなければならず、機器の追加や変更のたびにサーバの設定変更が必要になります。これは、大規模なネットワークでは管理の手間が膨大になり、現実的ではありません。

これらのアールアールピーの限界を克服するために、ブートストラッププロトコル、略してビーオーオーティーピーや、動的ホスト構成プロトコル、略してディーエイチシーピーといった、より高機能なプロトコルが開発されました。これらのプロトコルは、アールアールピーよりも多くの設定情報を提供できるだけでなく、動的なアイピーアドレス割り当てなど、柔軟なネットワーク運用を可能にします。そのため、現在ではアールアールピーに代わって、ビーオーオーティーピーやディーエイチシーピーが広く利用されています。

RARPとBOOTP、DHCPとの関係

コンピュータなどの機器がネットワークに接続して通信を行うためには、自分自身の識別情報であるIPアドレスをはじめとする様々な設定情報が必要です。これらの設定情報を機器の起動時に自動的に取得する方法として、かつてはRARP（逆アドレス解決プロトコル）が使われていました。RARPは、機器の固有のMACアドレスを元にIPアドレスを問い合わせるという仕組みでした。しかし、RARPにはIPアドレス以外の設定情報を取得できない、ネットワークの規模が大きくなると負荷が大きくなるといった問題点がありました。

これらの問題点を解決するために、RARPの後継としてBOOTP（ブートストラッププロトコル）が開発されました。BOOTPは、RARPと同様に機器の起動時にIPアドレスを取得する仕組みですが、IPアドレスだけでなく、サブネットマスクやゲートウェイアドレスといった、ネットワーク接続に必要な追加情報もまとめて取得できるようになりました。さらに、BOOTPでは、特定の機器に向けて直接情報を送信するユニキャスト通信にも対応しており、ネットワーク全体の負荷軽減にも貢献しました。

BOOTPをさらに進化させたのがDHCP（動的ホスト構成プロトコル）です。DHCPは、BOOTPの機能に加えて、IPアドレスを一定期間だけ貸し出す「リース」という仕組みを導入しました。リース期間が過ぎるとIPアドレスは自動的に回収され、他の機器に割り当てることができます。これにより、限られた数のIPアドレスを効率的に運用することが可能になりました。また、DHCPはIPアドレスの自動再設定機能も備えているため、ネットワーク構成の変更にも柔軟に対応できます。

現在では、RARPはほとんど使われなくなり、BOOTPやDHCPが主流となっています。特にDHCPは、その柔軟性と効率性から、多くのネットワーク環境で広く採用されています。これらの技術は、RARPが抱えていた問題点を克服し、より高度なネットワーク管理を実現する上で重要な役割を果たしています。