ネットワーク上の機器のIPアドレスを調べる方法

序

インターネット上のサーバーには、例えば https://www.kantei.go.jp/ とブラウザに入力すれば、アクセスすることができます。これはDNSサーバーに www.kantei.go.jp のIPアドレスが登録されているからなのはご存知のとおりです。ではもっとローカルなネットワーク、例えば会社のイントラネット上のサーバーのIPアドレスを調べることができるかと言えば、それは状況によってことなります。社内のDNSサーバーに登録されているサーバーなら話は簡単ですが、そうでないサーバーも多数あります。この記事では、そういったサーバーのIPアドレスを調べるテクニックを紹介します

基本的な考え方

• 調べたい機器について、何らかの情報（ホスト名であったり、MACアドレスであったり）を知っていて、それをもとにIPアドレスを調べます
• どの方法も絶対に調べられるというわけではありません
• 特に最近はOS上でfirewallが動作していることが多いので、その場合、外からそのホストの情報を得ることは困難です
• コマンド例はすべてwindowsのものです。

arpを使った方法

arpコマンドを使うと、同じサブネット内（同一セグメント内）の機器について、MACアドレスからIPアドレスを調べることができます。

その１ ブロードキャストping

$ ping -n 1 -w 1000 ブロードキャストアドレス
$ arp -a

• 補足

  • ここでブロードキャストアドレスとは、自分が属しているネットワークが192.168.1.0/24なら192.168.1.255がブロードキャストになります。
  • pingの-n 1は1回だけpingを発行する、-w 1000は1秒待つという意味です
  • linuxの場合は、arp -nでarpテーブルの表示ができます

• 仕組み

  • 最初のpingで、対象の機器が返事を返してくれれば、自ホストのARPテーブルにMACアドレスとIPアドレスの対応が記憶されるので、arp -aで表示して確認することができます
  • ただしPC系のOSは、ブロードキャストpingに反応しないことが多いので調べられる機器が限定されます

その2 手動ブロードキャストping

$ ping 192.168.1.1
$ ping 192.168.1.2
$ ...
$ ping 192.168.1.254
$ arp -a

• 補足
  • 自分が属しているネットワークが192.168.1.0/24とすると、最初のpingは同じネットワーク内のすべてのIPアドレスにpingを発行します
• 仕組み
  • 考え方はその1と同じですが、ブロードキャストpingに反応しないホストでも、個別pingには反応することは多いので、より汎用的に使えます
  • pingでなくてもスクリプト言語を使ってUDPパケットを送るだけでもいいです
    • 単純なUDPパケットの方が待ち合わせを調整できて楽です

メリット・デメリット

• メリット
  • 特定のアプリケーションプロトコルに依存しない汎用性
  • 元情報となるMACアドレスの安定性
• デメリット
  • arpの仕組み上、セグメントを超えられない
  • 手動ブロードキャストはクラスB以上のネットワークだとあまり現実的でない
    • 特にAutoIPの自動割当にはクラスBネットワークが使われます
  • MACアドレスは覚えずらい

nbtstatを使った方法

相手がwindowsならこの方法が有効です

その1 同一セグメント内用

$ nbtstat -a コンピュータ名
$ nbtstat -c

• 仕組み
  • 相手がwindows（あるいはsambaを動かしたLinuxなど）なら、nbtstat -a コンピュータ名でセグメント内から見つけてくれます
  • nbtstat -cをすると、nbtテーブルにキャッシュされたIPアドレスの情報が表示されます
  • エクスプローラのアドレスバーに「\\コンピュータ名」と打った時と同じ仕組みです
  • linuxの場合は、nmblookup コンピュータ名 で調べられます
    • nmblookupはsambaに含まれます
    • IPアドレスも表示されます

その2 セグメント越え

$ nbtstat -A 192.168.5.1
$ nbtstat -A 192.168.5.2
...

• 補足
  • 調査対象機器が、ネットワーク 192.168.5.0/24 に所属している場合の例です
• 仕組み
  • 調査対象の機器のネットワークアドレスが分かっているなら、IPアドレスを端から調べることができます
  • 個々の呼び出しが成功すれば、コンピュータ名が表示されるので、IPアドレスが確定します
  • Linuxの場合は、 nmblookup -A IPアドレス で調べられます

メリット・デメリット

• メリット
  • 対象がwindowsで、同一セグメント内なら、非常によく機能する
• デメリット
  • windows以外にはあまり使えない
  • セグメント越えはネットワーク負荷もかかるので、ほどほどにしておいた方がよい

mdnsを使った方法

同一セグメント内のPCに有効です

$ Resolve-DnsName コンピュータ名
または
$ Resolve-DnsName コンピュータ名.local

• 補足
  • 上記はPowerShell
• 仕組み
  • mdnsは同一セグメント内の名前解決をするためのプロトコルです
  • 特定プラットフォームに依存しないオープンな仕様です
  • 相手がhttpサーバーならブラウザに http://コンピュータ名.local でアクセスできます
  • linuxの場合は、 getent ahosts コンピュータ名.local で調べられます

メリット・デメリット

• メリット
  • 最近のPCのOS（Windows、各種Linuxディストリビューション、MacOS）なら大体対応しています
• デメリット
  • スマホ・タブレット系は苦手です
    • androidは非対応（ずいぶん前から要求はされている）
    • chomeosもデフォルトでは非対応
    • iOSはクライアントとしては対応している（クエリーされても返事はしない）
    • その他、プリンタなどの対応状況は不明
  • セグメントを超えられない
    • 中継サーバーなどを立てれば、超えられる

sshを使った方法

主に相手がLinuxの場合に有効です

import ch.ethz.ssh2.Connection;
import ch.ethz.ssh2.ConnectionInfo;

    public static ConnectionInfo getConnectionInfo(String hostName) throws IOException {
        Connection conn = new Connection(hostName);
        ConnectionInfo info = conn.connect();
        conn.close();
        return info;
    }

• 補足

  • 上記はjavaのganymed-ssh2を使ったコードです
  • info.serverHostKeyでhostName（IPアドレスでもよい）で指定されたサーバーの、sshサーバー公開鍵が手に入ります
  • sshコマンドで同じことをやれるかは調べていません

• 仕組み

  • 事前に調査対象のsshサーバーの公開鍵をもっておきます
  • 上記のgetConnectionInfoのhostNameにIPアドレスを指定して、sshサーバー公開鍵を手に入れます
  • 2つの公開鍵が同一ならIPアドレス確定、違っていれば別のIPアドレスを試す

• メリット

  • sshサーバーさえ立っていれば使えるので、ある程度の汎用性があります。特にLinuxに対して有効です
  • sshプロトコルベースなので、セグメントを超えられます

• デメリット

  • 片っ端から調べる系なので、ネットワーク負荷は大きいです

まとめ

• 同一セグメント内ならmDNSが割と幅広く使えると思います
  • ただしスマホ・タブレットを含めるとなると厳しいです
• arpはプロトコル自体はどの機器でも使えるのが魅力だけど、ブロードキャストpingに反応しない機器が多いのが残念です
• 上記以外に使えそうなプロトコルがあったら教えてください