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◆DHCPの仕組み詳細(その2)

※ネットワークの学習は、TCP/IPを学ぶことから始めることをオススメします。TCP/IPは、今日のLANやインターネットを支えている重要な技術になっています。ここでは、これからネットワークを学ぼうとする方に必要なネットワークの用語やテクノロジーの紹介、そして、TCP/IPプロトコルの基礎知識を中心に説明してゆきます。


◆DHCPの仕組み詳細(その2)

ここでは、DHCPの動作の流れを説明してゆきます。


◆DHCPの動作

DHCPの動作の流れは、下図のように行われます。


1.DHCP Discover

クライアントはブロードキャスト「255.255.255.255」で、IPアドレスを割り当てるように要求を行います。

2.DHCP Offer

 この要求を、DHCPサーバは受け取り、送信元に「このIPアドレスはどうですか?」という提案(DHCP Offer)を送ります。この時、宛先MACアドレスには、送信元クライアントのMACアドレス宛てに送信します。

3.DHCP Request

 クライアントは、DHCP Offerで受け取った提案で良ければ、「その情報を使わせて下さい」という申請(DHCP Request)をブロードキャストします。

4.DHCP ACK

DHCPサーバは、クライアントに承認(DHCP ACK)メッセージを送信します。

 この流れを見て不思議に思うかもしれません。クライアントはDHCP Offerを受け取って、なぜ、すぐにその情報で設定しないのかということです。

 これは、複数のDHCPサーバが存在している状態を想定しているからです。1つのDHCP Discoverに対して、2つ以上のDHCP Offerがあった場合に、クライアントがどれか1つを選んでDHCP Requestを送信できるようにする為です。

 また、クライアントとDHCPサーバ間では、ブロードキャストによる通信が行われます。その為、ブロードキャストを遮断するルータを超えた先のネットワークにDHCPサーバがある場合は、DHCPを利用できないという制限があります。

※ルータを超えた先のDHCPサーバにアクセスするには、DHCPリレーエージェントが必要になります。通常、この機能は、ルータでサポートされています。


◆DHCP(リースの更新と解放)

DHCPサーバが、DHCPクライアントにIPアドレスを割り当てることをリース(貸し出し)と言います。

 このリースされるIPアドレスは、DHCPサーバで定めているリース期限内だけ使用することが許されています。DHCPクライアントは、リース期限を越えて、IPアドレスを使用することは出来ません。

 そこで、DHCPクライアントはリース期限を越えて、IPアドレスを使用したい場合には、リース期限の更新の要求を行います。


 また、DHCPクライアントが、電源を切るなど、IPアドレスが不要になった場合には、下図のようにDHCP Releaseを行います。


 Windowsの場合、リース期限の半分が過ぎた時点で、IPアドレスをリースしてもらったDHCPサーバにリース期限の更新を要求します。この更新が成功するとリース期限が延長されます。

 もし、DHCPサーバがダウンしているなどの理由で更新に失敗した場合、DHCPクライアントは、さらに、リース期限の87.5%が経過した時点で、他のDHCPサーバにIPアドレスをリースしてもらう為に、DHCP Requestをブロードキャストします。

 どのDHCPサーバにも更新の許可を受け取れなかった場合は、リース期間が満了するのでDHCPクライアントはIPアドレスの使用を停止するようになっています。

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