PCから異なるネットワークに通信を行う際、経路が複数のデバイスを通ることになります。その中でも、デフォルトゲートウェイを介して通信が行われるため、ARP（Address Resolution Protocol）がどの機器で動作するかは重要なポイントです。この記事では、PCから異なるネットワークに通信が行われる際の経路と、ARPテーブルがどの機器で管理されるのかについて詳しく解説します。
ネットワーク通信の基本的な流れ
まず、PC-Aが異なるネットワークに属するPC-Bに通信を送る場合の流れを理解することが重要です。通常、PC-AがPC-Bに通信を行う際、ネットワークが異なるため、通信はデフォルトゲートウェイに送られます。
通信は、PC-A -> L2スイッチ -> ルーター -> L2スイッチ -> PC-B という経路を通ります。この場合、PC-AがPC-Bと直接通信できるわけではなく、途中でルーターを介する必要があります。
ARPとは？
ARP（Address Resolution Protocol）は、IPアドレスからMACアドレスを解決するためのプロトコルです。PCやネットワーク機器は、通信相手のMACアドレスを知ることで、データリンク層で正しく通信を行います。
たとえば、PC-Aがデフォルトゲートウェイに通信を送る場合、PC-AはそのゲートウェイのMACアドレスを知る必要があります。このとき、ARPが使用され、MACアドレスを解決するプロセスが開始されます。
ARPテーブルはどの機器で管理されるか
質問のポイントは、どの機器がデフォルトゲートウェイのMACアドレスをARPで調査するかということです。一般的に、ARPは通信を開始する機器で行われます。
つまり、PC-Aがデフォルトゲートウェイに対して通信を行う場合、PC-AのARPテーブルにそのゲートウェイのMACアドレスが保存されます。PC-Aが最初にARPリクエストを送信し、デフォルトゲートウェイが応答することで、PC-AはそのMACアドレスを取得します。
ARPの動作の具体例
例えば、PC-AがIPアドレス192.168.1.10、デフォルトゲートウェイが192.168.1.1の場合、PC-Aがネットワーク外のPC-B（IPアドレス10.0.0.10）に通信を試みるとします。
1. PC-Aは、PC-Bが異なるネットワークに属していることを認識します。
2. そのため、PC-Aは192.168.1.1（デフォルトゲートウェイ）に向けてパケットを送ることになります。
3. PC-Aはまず自分のARPテーブルを確認し、192.168.1.1のMACアドレスが保存されていない場合、ARPリクエストを送信します。
4. ルーター（デフォルトゲートウェイ）はそのリクエストに応答し、PC-AはゲートウェイのMACアドレスを取得します。
5. その後、PC-AはそのMACアドレスを使用して通信を開始します。
スイッチやルーターのARPテーブル
L2スイッチやL3スイッチ（ルーター）は、通常、ARPテーブルを保持していますが、ARPリクエストを発信するのは、通信を開始した機器（この場合はPC-A）です。
ルーターは、パケットを受け取った後、宛先ネットワークが異なる場合に再送信します。この際、ルーターは宛先ネットワークのMACアドレスを知っている必要があり、ルーターのARPテーブルにも情報が格納されます。しかし、最初のARPリクエストを送るのはPC-Aです。
まとめ
異なるネットワーク間の通信におけるARPの動作は、通信を開始する機器（PC-A）が中心です。PC-Aは、デフォルトゲートウェイ（ルーター）のMACアドレスをARPで調査し、その後、正しいMACアドレスを使用して通信を行います。
ARPは、ネットワーク通信の基礎であり、これを理解することで、トラブルシューティングやネットワーク設計の際に重要な知識となります。
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