DHCPの基礎まとめ【概要・設定属性・ネットワーク構成を解説】

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 このページでは,基本情報技術者試験をはじめとする情報処理技術者試験で必須となる,DHCPについてシンプルにまとめています。DHCPの概要,設定可能な属性,ネットワーク構成情報の自動設定手順(Discover,Offer,Request,Acknowledgment,Declineなど),ブロードキャスト/ユニキャスト,ARP,DHCPリレーエージェントなどを解説します。繰り返し確認して,確実に理解しましょう。

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DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)とは(動的ホスト構成プロトコルの基本)

 DHCPは,TCP/IPネットワークに接続した端末に対してネットワーク構成情報(IPアドレスなど)を自動的に割り当てるためのプロトコルです。LAN内のDHCPサーバーが同じLAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレスなど)を自動割当したり,ISPのDHCPサーバーが(会社や家庭の)ルーターなどにネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動割当・自動回収したり,他のルーターなどへ再利用したりします。

※ DHCPはアプリケーション層(OSI参照モデル)のプロトコルである

※ UDPのポート番号67(サーバー),68(クライアント)を使用する

※ DHCPは,BOOTP(BOOTstrap Protocol)を改良したプロトコルである

※ ISP(Internet Service Provider)…インターネット接続サービスを提供する事業者

※ 大規模なネットワークの場合は専用のサーバーがDHCPサーバーとして稼働することが多いが,小規模なネットワークの場合はルーターが実装しているDHCPサーバー機能を利用することが多い

※ 端末や(会社や家庭の)ルーターなどにDHCPクライアント機能がある場合に,ネットワーク構成情報を自動取得することができる(インターネットに接続する機器のほとんどにDHCPクライアント機能が実装されている)

※ (会社や家庭の)ルーターには,ISPからネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動取得するためのDHCPクライアント機能と,LAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレス)を自動割当するためのDHCPサーバー機能が実装されているものが多い

DHCPに関する説明画像

DHCPで設定可能な属性

  • IPアドレス
  • サブネットマスク
  • デフォルトゲートウェイ
  • DNSサーバーのIPアドレス 

※ DNSサーバー…ドメイン名とIPアドレスの対応を管理するサーバー

※ ドメイン名…インターネットに存在するコンピューターなどを識別するための名前(住所のようなもの)で,同じ名前が存在しないよう世界的に管理されている

 IPアドレスについては,あらかじめ指定した範囲のIPアドレスを割り当てますが,ネットワーク内で重複してはならないため,DHCPサーバーが割り当て済みのIPアドレスを管理します。また,割り当て済みのIPアドレスについてはリース期間が設定されており,リース期間が終了したものについては回収して他のクライアントに割り当てます。

※ 同じIPアドレスを利用し続けたい場合は,IPアドレスのリース期間終了前に,DHCPサーバーに対してリース継続要求をする

ネットワーク構成情報の設定(DORA 手順)

 ネットワーク構成情報を自動で設定する手順は,次のとおりです。

ネットワーク構成情報の設定に関する説明画像

DHCPリレーエージェントとは(異ネットワーク中継)

 DHCPリレーエージェントとは,DHCPサーバーとDHCPクライアントが異なるネットワークに存在する場合に,DHCPメッセージを中継する機能のことをいいます。ルーターなどに実装されています。

DHCPリレーエージェントに関する説明画像

まとめ

 今回は,DHCPについてシンプルにまとめてみました。DHCPのしくみや属性設定,ネットワーク構成の流れを理解し,IPアドレス自動割当の基本を押さえましょう。

 理解が進んだら,過去問題等にも挑戦してみてください。