DHCP
０．改定履歴
- 2000.08.25 初版
１．はじめに
この文書では，DHCPとは何かついて説明する．
２．DHCPとは？
Dynamic Host Configuratin Protocolの略で，BOOTPプロトコルの拡張版である．
DHCPを使用するように設定されたコンピュータに，自動的にIPアドレスなどを割り当て，設定する．
これにより，クライアントのTCP/IPの構成を集中管理し，手動で設定する時に発生する不具合を解消できる．
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手動で設定する時の不具合とは．．．
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３．DHCPで設定されるものは？
DHCPクライアントが起動するたびに，DHCPサーバに対してIPアドレスを発行するように要求する．
- IPアドレス
- サブネットマスク
- デフォルトゲートウェイ(ルータアドレス)
などがあり，この他にもオプションで色々な情報を設定することができる．(後述)
４．DHCPの動作
DHCPでは，クライアントがIPアドレスの発行依頼を受ける所から，４つのフェーズでクライアントとサーバ間で通信する．
４．１ DHCP DISCOVER
DHCPクライアントが，DHCPの初期化を行う際に，ネットワーク上に次の情報でブロードキャストする．
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 発信元IPアドレス | 0.0.0.0 |
| 宛先IPアドレス | 255.255.255.255 |
| メッセージ | DHCPDISCOVER |
| その他 | MACアドレス |
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宛先IPアドレスが，"255"になっているのは，ブロードキャストアドレスである．（「特殊なIPアドレス」を参照） しかし，このブロードキャストは普通のIPルータを越えることはない．（RFC1542 BOOTP,DHCPリレーエージェントを持っているルータのみ可能） |
MACアドレスを含んでいるので，DHCPサーバは，どのクライアントが発信したかを突き止めることができる．
４．２．DHCP OFFER
クライアントから発信されたDHCPDISCOVERは，ネットワーク内の要求の届いた全てのDHCPサーバが取得する．
提供できるIPアドレスがあれば，DHCPサーバは，次のような情報をブロードキャストする．
- クライアントのMACアドレス
- 提供するIPアドレス
- 提供するサブネットマスク
- リースの期間(このIPアドレスを貸し出す期間)
- DHCPサーバのIPアドレス
- メッセージは"DHCPOFFER"が利用される．
この時点で提供しているIPアドレスを他のDHCPクライアントに利用されないように，“予約”してロックする．
DHCPクライアントは，最初に受取ったDHCPOFFERメッセージを選択する．
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クライアントは1秒間，DHCPOFFERを待つ． DHCPサーバが稼働していないなどの理由によりOFFER応答がない場合，約９秒，13秒，16秒後に再度ブロードキャストをする． この４回目のブロードキャストの返事(OFFER)が無ければ，その後は５分おきにブロードキャストを行う． |
４．３．DHCP REQUEST
DHCPクライアントは，OFFERを受取ったら，全てのDHCPサーバに対して次の情報をブロードキャストする．
- リースしてもらったDHCPサーバのIPアドレス
- メッセージは"DHCPREQUEST"
このDHCPREQUESTメッセージを受取ったDHCPサーバは，DHCPサーバのIPアドレスを見て自分でなければ予約（ロック）したIPアドレスを開放する．
４．４．DHCP ARC
DHCPクライアントに選択されたDHCPサーバは，成功を示す次のような情報を，DHCPクライアントに向けてブロードキャストする．
- IPアドレスの有効なリース
- その他のオプション情報(後述)
- メッセージは"DHCPACK"
４．５．DHCP NACK
次のような場合，DHCPクライアントは正しくリースしてもらえない． その場合は，最初のリース要求から繰り返す．
- 以前と同じIPアドレスを発行して欲しいと要求したが，既に他で使われていた
- クライアントが物理的に他のサブネットに移動していたために，IPアドレスが無効であった
５．リース期間
５．１．TTL(Time To Live)
DHCPサーバがIPアドレスをリースする期間は，デフォルト3日間(NTサーバの場合だけ？)になっている．
５．２．リースの更新
DHCPクライアントは，リース期間の50%(1/2 TTL)が過ぎると，リース元のDHCPサーバに対してDHCPREQUESTメッセージを直接送信し，リースの契約更新を行う．
リースが更新される場合，DHCPACKメッセージと新しい構成情報を受信する．
リースの契約更新が行われなかったメッセージを受信した場合，その時点ではリース期間が50%が残っているので，継続利用が出来る．
その後，契約期間の87.5%(1/8 TTL)が過ぎた時点で，他のDHCPサーバにIPアドレスの発行を要求するために，DHCPREQUESTメッセージをブロードキャストする．
５．３．再起動した場合のリース
DHCPクライアントが再起動した場合は，元のDHCPサーバから同じIPアドレスをリースしようと，最後に発行されたIPアドレスを指定するDHCPREQUESTメッセージをブロードキャストする．
この時，リースが拒否されても残りのリース期間は同じIPアドレスを使用し続けられる．
５．４．利用終了
DHCPクライアントは，リース期間が満了するか，DHCPNACKメッセージを受取った場合，現在利用しているIPアドレスをリリースする．
その後は，再度，最初のリース要求プロセスから繰り返す．
参考文献
- はじめてのTCP/IP 技術評論社 ISBN-7741-0419-1 C3055
- Microsoft WindowsNT 4.0 TCP/IPテキスト
- RFC 1532,1533,1534,1541,1542
