インバースARP(インバースエーアールピー)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

インバースARP (Inverse Address Resolution Protocol、略してInARP) は、データリンク層のアドレスが分かっている状態から、対応するネットワーク層のアドレス（IPアドレスなど）を解決するためのプロトコルである。これは、通常のARP (Address Resolution Protocol) が、IPアドレスからMACアドレスというデータリンク層のアドレスを解決するのとは逆の動作をする点で特徴的だ。具体的には、「データリンク層のアドレスは知っているが、そのアドレスに対応するネットワーク層のアドレスが分からない」という状況下で、その情報を動的に学習する仕組みを提供する。主にフレームリレーやATM (Asynchronous Transfer Mode) といった、特定のWAN (Wide Area Network) 環境において、ネットワーク機器間のIPアドレスマッピングを自動化する目的で利用されてきた技術である。

通常のイーサネットネットワークでは、通信相手のIPアドレスは知っているものの、そのIPアドレスに対応するMACアドレスが不明な場合に、ARPリクエストをブロードキャストしてMACアドレスを問い合わせる。応答があれば、そのMACアドレスを学習して通信が可能になる。しかし、フレームリレーやATMのようなWAN技術では、通信路の確立にMACアドレスとは異なる識別子を用いる。例えば、フレームリレーではDLCI (Data Link Connection Identifier)、ATMではVPI/VCI (Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) といった識別子が仮想回線を特定するために使われる。これらの環境では、ルータは多くの場合、自身が接続している仮想回線のDLCIやVPI/VCIは知っているが、その仮想回線の先に存在する対向ルータがどのIPアドレスを持っているかまでは自動的に分からない場合がある。手動で全てのIPアドレスとデータリンク層識別子のマッピングを設定することも可能だが、ネットワーク規模が大きくなったり、構成が変更されたりするたびに手動設定を行うのは管理者の大きな負担となる。また、ルーティングプロトコルが隣接ルータを正しく認識し、ルーティング情報を交換するためには、対向ルータのIPアドレスを知る必要がある。

このような背景から、インバースARPが必要とされた。例えば、フレームリレーネットワークに接続されたあるルータAが、複数のPVC (Permanent Virtual Circuit) を通じてルータB、ルータC、ルータDと接続している場合を考える。ルータAは、それぞれのPVCに対応するDLCIは認識しているが、そのDLCIの先に存在するルータB、C、DのIPアドレスはまだ知らない状態だ。ここでインバースARPが機能する。ルータAは、自身が知っているDLCI（例えばルータBとの接続に対応するDLCI）を使って、インバースARPリクエストパケットをその仮想回線を通じて送信する。このリクエストパケットには、ルータA自身のデータリンク層のアドレス（自身のDLCI）と、自身のIPアドレスが含まれている。

このインバースARPリクエストを受信した対向ルータBは、リクエストに含まれるルータAのデータリンク層のアドレスとIPアドレスを学習し、自身のARPテーブル（あるいはそれに準ずるマッピングテーブル）に登録する。これにより、ルータBはルータAの情報を知ることができる。その後、ルータBは、自身のデータリンク層のアドレス（自身のDLCI）と自身のIPアドレスを含んだインバースARPリプライパケットを、ルータAへユニキャストで返信する。ルータAはこのリプライパケットを受信することで、対向ルータBのデータリンク層のアドレスとIPアドレスの対応付けを学習し、自身のマッピングテーブルに登録する。この一連のプロセスによって、手動設定を行うことなく、ルータAとルータBの間でデータリンク層識別子とIPアドレスの動的なマッピングが確立される。ルータAは、自身が認識している全てのDLCIに対してこのプロセスを繰り返すことで、接続している全ての対向ルータのIPアドレスを自動的に学習することが可能になる。

インバースARPは、このように主にポイントツーマルチポイント接続が可能なWAN技術において、動的なIPアドレス解決を可能にし、ネットワーク管理の簡素化とネットワークの拡張性、柔軟性の向上に大きく貢献した。フレームリレーやATMネットワークでは、物理的な単一接続上で複数の論理的な仮想回線を多重化して利用できるため、このインバースARPの機能は非常に重要な役割を果たした。

しかし、現代のネットワークではフレームリレーやATMといったレガシーなWAN技術は、より高速で柔軟なイーサネットVPNやMPLS (Multiprotocol Label Switching) VPNといった新しい技術に置き換わることが多く、インバースARPが直接的に利用される機会は大幅に減少している。イーサネット環境ではブロードキャストが広く利用できるため、IPアドレスからMACアドレスを解決する通常のARPで十分であり、インバースARPのような逆引きのメカニズムは一般的に必要とされない。ただし、特定の既存のシステムや、特定の種類のネットワーク機器間では、引き続きインバースARPが稼働しているケースも存在しうる。インバースARPの概念は、データリンク層の識別子とネットワーク層のアドレスを動的に関連付けるという点で、ネットワークプロトコルの設計思想を理解する上で重要な要素の一つであることに変わりはない。