DHCPとは何ですか？

ダイナミック・ホスト・コンフィギュレーション・プロトコル（DHCP）は、設定されたアドレスプールから、デバイスにIPアドレスやデフォルトゲートウェイ、DNSサーバーなどのネットワーク設定を自動的に割り当てるクライアント・サーバー型プロトコルです。これにより、各デバイスのネットワーク設定を手動で設定する必要がなくなり、デバイスがIPネットワークに参加する際の標準的な方法となっています。

主なポイント

• DHCPは、クライアントにIPアドレスと設定を自動的に割り当てます。
• クライアント・サーバープロトコル。リレーエージェントがサブネットを越えてリクエストを転送する。
• DHCPv4 および DHCPv6 では、リース、オプション、およびアドレスプールプロファイルが使用されます。
• リース契約はタイマーに基づいて期限切れとなり、更新されることで、未使用のアドレスが回収されます。
• VOSデバイスは、ローカルDHCPサーバーまたはDHCPリレーエージェントとして機能することができます。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ 種類 · DHCP およびVersa · よくある質問

DHCPはなぜ重要なのでしょうか？

ネットワークに接続するすべてのデバイスには、IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、そして通常はDNSサーバーが必要です。これらの設定のいずれかが間違っていると、接続が切断されたり、競合が発生したりします。DHCPが登場する前は、管理者が各ホストでこれらの設定を手作業で割り当てていましたが、この方法はスケーラビリティに欠け、入力ミスやアドレスの重複が絶えず発生する原因となっていました。

DHCPはアドレス管理を一元化します。デバイスが接続するとリクエストをブロードキャストし、サーバーは定義されたプールからアドレスとその他の設定情報を返信するため、管理者がエンドポイントに直接手を加える必要はありません。これは、デバイスの数が多く、その数が予測できない環境――支店、ゲスト用Wi-Fi、BYOD、IoTなど――で特に重要であり、こうした環境ではホストが絶えず出現・消失を繰り返します。リース期間は満了すると自動的に回収され、変更されたDHCPオプションは、次回の更新時にすべてのクライアントに反映されます。

DHCPとは何ですか？

DHCPは、クライアントとサーバー間のやり取りを通じて機能します。これは「DORA」と要約されることもあります。具体的には、クライアントが「ディスカバー（Discover）」メッセージをブロードキャストすると、サーバーが利用可能なアドレスの「オファー（Offer）」で応答し、クライアントがそれを確認する「リクエスト（Request）」を送信すると、サーバーは「アックノレッジメント（Acknowledgment）」で応答し、リースが確定します。このやり取りは通常、クライアントがネットワークを利用する前に、わずか数パケットで完了します。

アドレスの割り当ては、プロファイルによって管理されます。リースプロファイルは、アドレスが有効である期間や、クライアントがそれを更新しなければならないタイミングを指定します。オプションプロファイルは、デフォルトのルーター、DNSサーバー、ベンダー固有のオプションなど、アドレスとともに提供されるパラメータを定義します。DHCPクライアントとサーバーが異なるサブネット上にある場合、ディスカバリブロードキャストはそれ自体ではルーティング境界を越えることができないため、DHCPリレーエージェントが両者の間でメッセージを中継します。

DHCPの種類

DHCPにはいくつかの分類軸があります。DHCPv4 とDHCPv6は、それぞれIPv4ネットワークとIPv6ネットワークに対応しています。DHCPv6は、アドレスとパラメータを一緒に割り当てる「ステートフル」モードで動作することも、アドレスは別の方法で割り当てられ、DNSサーバーなどの設定情報のみを提供する「ステートレス」モードで動作することも可能です。

役割によって、デバイスは、自身のプールからアドレスを割り当てるDHCPサーバーとなることもあれば、自身では何も割り当てずに別のサブネット上のサーバーへリクエストを転送するリレーエージェントとなることもあります。割り当て方法によって、サーバーはアドレスを動的に割り当ててリース期間の満了時に回収することも、MACアドレスに毎回同じIPアドレスを静的に割り当てることもできます。後者の方法は、プリンターなど、予測可能なアドレスを必要とするデバイスに有用です。

DHCP およびVersa

VOSデバイスは、ローカルDHCPサーバー、DHCPリレーエージェント、あるいはその両方として設定可能です。これらは、サーバーに関連付けられたプロファイル（リース、オプション、静的マッピング、アドレスプール）に基づいて構築されるほか、グローバルDHCPレベルでは、サーバーによって上書きされない場合にデフォルトとして使用されます。マッチ条件により、サーバーやリレーエージェントは、インターフェース、クライアント識別子、またはハードウェアアドレスに基づいて、どのリクエストに応答するかを選択できます。また、pingによるチェックにより、すでに使用中のアドレスが割り当てられることを防ぎます。

LANプロファイルでは、DHCPサーバーおよびリレーの設定は、VLAN設定と同様にIRBインターフェース上で直接設定されます。一方、CSGアプライアンスでは、 Versa ポータルを通じて同じオプションを設定します。リース状態はローカルに保存され、アクティブ・スタンバイのHAペアを構成するデバイス間で同期されます。

よくある質問

DHCP DORAプロセスとは何ですか？

DORAとは、Discover、Offer、Request、Acknowledgeの頭文字をとったもので、クライアントがアドレスを取得する際にやり取りされる4つのメッセージを指します。クライアントがDiscoverをブロードキャストすると、サーバーがOfferで応答し、クライアントがRequestで確認を行い、サーバーがAcknowledgmentで処理を完了します。

DHCPサーバーとDHCPリレーエージェントの違いは何ですか？

DHCPサーバーは、設定されたプールからIPアドレスを割り当て、リクエストに対して自ら応答します。リレーエージェントはアドレスを割り当てず、クライアントと別のサブネット上のサーバーとの間でDHCPメッセージを中継します。これは、ディスカバリがルーターによって転送されないブロードキャストに依存しているため、必要となります。

DHCPv4とDHCPv6の違いは何ですか？

DHCPv4は、クライアントにIPv4アドレスと設定を割り当てます。DHCPv6はIPv6ネットワークに対応しており、ステートフル方式（アドレスとパラメータをまとめて割り当てる）で動作させることも、ステートレス方式（DNSサーバーなどの設定のみを提供し、アドレスはサーバーではなくIPv6のステートレス自動設定から取得する）で動作させることもできます。

DHCPのリース期間が切れるとどうなるのでしょうか？

割り当てられた各アドレスにはリース期間があり、その期限が切れる前にクライアントが更新要求を送信すると、サーバーはそのアドレスがまだ有効であればリース期間を延長します。クライアントが更新を行わず、リース期間が満了した場合、サーバーはそのアドレスを回収し、再割り当てを行います。

DHCPは、毎回同じIPアドレスをデバイスに割り当てることができますか？

はい。静的マッピングプロファイルは、デバイスのMACアドレスを固定のIPアドレスに紐付けるため、DHCPサーバーは動的プールからアドレスを取得するのではなく、常に同じデバイスにそのアドレスを割り当てます。これは、プリンターやサーバーなど、予測可能なアドレスを必要とするインフラストラクチャに役立ちます。

DHCPに関する詳細

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