DHCP

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)とは, ネットワークに接続するにあたって必要なIPアドレスなどの情報を自動的に割り当てるアプリケーション層のプロトコルである.

DHCPを使用することで, IPアドレスに関する知識のないユーザでも, PCをケーブルに接続するだけで簡単にネットワークに接続することができる.

DHCPの構成要素

DHCPの環境はDHCPサーバとDHCPクライアントから構成される.

それぞれの特徴は以下のとおりである.

構成要素	役割	使用される機器
DHCPサーバ	IPアドレスなどの設定情報をDHCPクライアントに割り当てる	サーバ, ルータなど
DHCPクライアント	IPアドレスなどの設定情報をDHCPサーバから割り当てられる	PC, IP電話など

DHCPは上位層をUDPとして動作するプロトコルである.

DHCPサーバにDHCPパケットを送信する場合はUDPポート番号の67番が使用され, 逆にDHCPクライアントにDHCPパケットを送信する場合はUDPポート番号の68番を使用する.

DHCPクライアントは最初, 自身のIPアドレスもDHCPサーバのIPアドレスも分からないため, ブロードキャストでDHCP Discoverを送信し, ネットワーク内に問い合わせる.

次にDHCPサーバはDHCPクライアントに割り当てるIPアドレスの設定などをアドレスプールから選択し, DHCP Offerとして送信する.

DHCPサーバの仕様により, DHCP Offerはブロードキャストで送信され, その場合の宛先MACアドレスと宛先IPアドレスはブロードキャストアドレスとなる.

次に, DHCPクライアントはDHCP Offerにより提案されたIPアドレスを使用することを通知するためにDHCP Requestをブロードキャストする.

最後に, DHCPサーバはDHCPクライアントが使用するIPアドレスなどの設定情報をDHCP Ackで送信する.

これで, DHCPクライアントは自身にIPアドレスを設定し, インターネットへ接続できるようになる.

DHCPサーバの役割はWindowsサーバ, Linuxサーバ, Ciscoルータなどが担うことができる.

当然, それぞれ設定方法は異なるが, 設定項目は自体は共通である.

DHCPサーバには様々な設定項目があるが, DHCPクライアントにIPアドレスを割り当てる範囲であるアドレスプール, サブネットマスク, デフォルトゲートウェイのIPアドレス, DNSサーバのIPアドレス, リース期間(IPアドレスの貸し出し期間)などが基本となる.

現在のネットワークはルータやL3スイッチによって数多くのサブネットに分離されている.

しかし, ブロードキャストはルータやL3スイッチを通過できないため, DHCPの環境を構築する場合, サブネット毎にDHCPサーバを導入する必要があるが, コスト的にあまり現実ではない.

それを解決するのがDHCPリレーエージェントである.

DHCPリレーエージェント機能により, DHCPサーバとDHCPクライアントが異なるサブネットに存在していてもDHCPクライアントから受信したブロードキャストをユニキャストに変換して, DHCPサーバへ転送する.

現在では, ルータやL3スイッチなどのネットワーク機器にDHCPリレーエージェント機能を実装するのが一般的である.