DHCPとは何か――ルーターでDHCPサーバーを稼働させるための設定方法や仕組み、シーケンス、メッセージの種類、リレー、リース期間：CCENT／CCNA 試験対策 2015年版（24）（1/3 ページ）

連載目次

　ネットワーク初心者がCCENT／CCNAを受験するために必要な知識を学ぶ本連載。前回は、シスコシステムズが発表しているCCENT試験内容の4.8「VLAN間ルーティング（「ルーター オン ア スティック」方式）」の設定と確認」の範囲を解説しました。

　今回は5.1「DHCP（IOS ルーター）の設定と確認」の範囲を説明します。

　ネットワークを構築する際、一般的には1台以上のLinuxマシンやWindowsマシンでDHCPサーバーを構築します。サーバー機だけではなく、シスコシステムズのルーターでもDHCPサーバーを稼働できます。今回は「そもそもDHCPとは何か」と「ルーターでDHCPサーバーを稼働させるための設定方法」を中心に説明します。

DHCPとは

　DHCPの正式名称は「Dynamic Host Configuration Protocol」です。日本語にすると「動的にホストの設定をする規約」という意味です。もっと簡単に言うと「IPv4アドレスをクライアントPCに設定するためのプロトコル」です。IPv6アドレスで使うプロトコルは「DHCPv6」です。

ルーターでDHCPサーバーを稼働するための基礎知識

交換するメッセージ

　DHCPを使用してクライアントPCが自動でIPv4アドレスを取得するために、DHCPサーバーとクライアントの間でメッセージの交換を行います。一連のメッセージ交換を行うと、クライアントPCが使用できるIPv4アドレスを決定します。

表1　DHCPで交換するメッセージ

図1　DHCPメッセージ交換の流れ

　この段階では、クライアントのIPv4アドレスは未設定ですが、ブロードキャストフレームをネットワーク全体に送信すると、DHCPサーバーへメッセージを送れます。DHCPサーバーからクライアントへの応答は、（クライアントが「DISCOVER」で送信時に設定している）送信元MACアドレスにユニキャストフレームで返信します。

DHCPサーバー

　DHCPサーバーは、Windowsサーバーなどで設定できます。クライアントPCのMACアドレスを事前登録しておくと、同じクライアントPCに同じIPv4アドレスを割り当て（予約）られます。ルーターで設定できるDHCPサーバーでも一応同じことができますが、クライアントPC1台ごとに「アドレスプール（DHCP設定のセットと思ってください）」を含めた個別設定が必要です。

DHCPリレー

　DHCPはブロードキャストフレームを使用するため、同じネットワークセグメント内にDHCPサーバーとクライアントPCの両方が必要です。これは「ネットワークの数だけDHCPサーバーが必要」ということです。現実にはネットワークの数だけDHCPサーバーを用意できないこともあります。そのときに使用する機能が「DHCPリレー」です。

　DHCPリレーは「別のネットワークに存在するDHCPサーバーへDHCPメッセージを転送」します。DHCPリレーの機能を設定したデバイス（一般的にルーター）を「DHCPリレーエージェント」と呼びます。リレー先のDHCPサーバーのIPアドレスを指定すると、DHCPサーバーへ届くメッセージはユニキャストになります。

図2　DHCPリレー

除外アドレス

　DHCPサーバーがクライアントへIPv4アドレスを割り当てるアドレスの範囲を「アドレスプール」と呼びます。割り当てるIPアドレスはネットワークセグメントの形で定義します。デフォルトゲートウェイとして使用するルーターのインターフェースに設定したIPアドレスもDHCPによる割り当ての範囲に含まれるので、事前にDHCPによるアドレス割り当ての対象から除外するべきです。

　除外アドレスを宣言するコマンドは「Router(config)# ip dhcp excluded-address」です。