Chapter 3 -- Address Resolution

アドレスリゾル−ション(address resolution)

　物理ネットワークを介して送信されるフレームには、 宛先のハードウェアアドレスを含んでいる必要がある。 また、ネットワークハードウェアは、プロトコルアドレスから ホストコンピュータを特定する機能を持っていないので、 次ホップのプロトコルアドレスは、送信される前に、 ハードウェアアドレスに変換(resolve)しなければならない。

1. ホストＡのプロトコルソフトウェアが、 ホストＢのIPアドレスをホストＢのハードウェアアドレスに変換。
2. ホストＡがホストＢへフレーム送信。

1. ホストＡは、ルータＲを経由すると判断する。
2. ホストＡは、ルータＲのアドレスを変換する。
3. ホストＡは、ルータＲへパケットを送信する。
4. ルータＲは、ホストＣが同じ物理ネットワークに接続されていると判断する。
5. ルータＲは、ホストＣのアドレスを変換する。
6. ルータＲは、ホストＣへパケットを転送する。

アドレスリゾル−ションのアルゴリズム

　アドレスリゾル−ションの方法は３つの方法に分けられる。

① テーブルルックアップによるアドレスリゾル−ション

　各物理ネットワークに対応した個別のアドレス対応テーブル(address binding table)を用いる。 例えば、以下のようになる。

IP address	Hardware address
197.15.3.2	0A:07:4B:12:82:36
197.15.3.3	0A:9C:28:71:32:8D
197.15.3.4	0A:11:C3:68:01:99
197.15.3.5	0A:74:59:32:CC:1F
...	...

　当然prefixは全て同じになるので、実際にはprefixを除いたものをテーブルに格納し、 容量を節約できる。また、このように逐次的にIPアドレスが割り振られている場合は、 一次元の配列で直接マッピングを行うことが可能である。 他には、ハッシュ法を使う方法もある。

利点
• プログラムが最も容易である。

欠点
• アドレス対応テーブルが必要である。
• テーブルを探索するアルゴリズムが必要である。

② 閉形式計算によるアドレスリゾル−ション

　アドレス構成可能なネットワークに対して使われる。 プロトコルアドレスから簡単なブール演算を行うことによって、 ハードウェアアドレスが導き出されるようにアドレス付けが行われる。 例えば、

	 IP address      Hardware address

	220.23.5.1     →        1
	220.23.5.2     →        2
	220.23.5.11    →       11

　のようにしておけば、IP address & 0xff という計算で、 ハードウェアアドレスを求めることができる。

利点
• 計算が効率的である。
• テーブルが必要ない。

欠点
• ハードウェアアドレスとの対応付けを考慮する必要がある。

③ メッセージ交換によるアドレスリゾル−ション

　分散型の方式でアドレス変換を行う。 アドレスリゾル−ションを行う際には、アドレスリゾル−ション要求を送信し、 その応答によってハードウェアアドレスを得るという方法である。 アドレスリゾル−ション要求を送信する場所としては、２通り考えられる。

• 返答のためのサーバを設置し、そこに要求メッセージを送る。
• 要求をブロードキャストし、宛先のホストはメッセージを返答する。

　メッセージ返答用のサーバを設置する利点としては、アドレス対応情報を 統制しやすいことが上げられるが、その反面、サーバ維持に高い費用がかかる。 また、トラフィックが集中するために、そのサーバ自体がネットワークのボトルネックになり得る。

　３つの方法の中で、実装が一番困難である。