かんたんな図で見る、DHCPってなんだ?

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DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)は、端末にIPアドレスを設定することです。

自動的に割り当てることもできますし、固定で割り当てることもできます。

いまのOSのネットワーク接続の設定は、デフォルトで自動になっているので気にしなくてもいいですが、これらの仕事をDHCPは担当しています。

かんたんな図でだれでも分かるように解説します。

DHCPってなに?

DHCPは、Dynamic Host Configuration Protocolの略で、名前のとおり

ホスト(IPアドレス)を

ダイナミック(動的、自動的)に

設定する

プロトコル(規約)

です。

インターネットは、PC、タブレット、スマホなどの端末にIPアドレスを割り当てることでつなぐことができます。

最近は、Wi-Fiルータの接続パスワードを入力するだけで、端末はすぐにインターネットにつなぐことができますよね?

DHCPはサーバーだったり、機能がルーターに内蔵されているので、IPアドレスが自動的に端末に設定されているからです。

昔は、こんなにかんたんにインターネットにつなぐことはできませんでした。

端末のネットワーク設定から、IPアドレスやデフォルトゲートウェイ、マスク(サブネットマスク)を設定していました。

DHCPは固定のIPアドレスを割り振ることもできるので、自分で設定するのは、複数のネットワークの接続先(ルーター)につないだ環境で、接続先を指定するときぐらいでしょう。

ほとんどの人はそこまでする必要はありません。

DHCPの仕事
DHCPの仕事

ここでは、マスク(サブネットマスク)、デフォルトゲートウェイのくわしいことは分からなくても大丈夫です。

デフォルトゲートウェイはルーターのIPアドレス

マスクはネットワークグループの所属先

だと思ってください。

ルーターはネットワークグループの親玉です。どのルーターにつなぐかによって所属グループが決まります。

この親玉は、ほかのネットワークグループとつなぐ役割をします。

世界に広がるインターネットはネットワークグループの集まりでできています。宇宙の銀河系みたいなもんです。

DHCPのしくみ

DHCPはサーバーアプリケーションだったり、ルーターに内蔵されていると言いました。

でも、ここでカン違いされやすいのですが、IPアドレスの自動設定は、DHCPが勝手にするわけではありません。

きっかけは端末です。IPアドレスの設定は、端末からDHCPへIPアドレスの割り当てのお願いをするところからはじまります。

DHCPのしくみ
端末にIPアドレスを割り当てるながれ
discover →使いたいIPアドレスを見つける。
← offer使えるIPアドレスを提示する。
request →使うIPアドレスを要求する。
← acknowledgementIPアドレスを使うことを了承する。

DHCPサーバーのところはルーターでも一緒です。

端末は、デフォルトゲートウェイ、サブネットマスクでルーターのIPアドレスが分かっているので、DHCPサーバーへつなぐことができます。

デフォルトゲートウェイとサブネットマスクは、DHCPサーバーへ要求をするために使われます。

この作業は、最初にルーターのパスワードを入力して接続したとき、その後は、端末を起動するたびに行なわれます。

パソコンを起動するとすぐにインターネットが使えるのはこの作業が行われているからです。

IPアドレスの割り当てにはいくつかあり、

  • 自動割り当て
  • 固定割り当て

があります。

自動割りあて

自動割り当ては、端末から

IPアドレスをください!

と要求したら、DHCPが勝手にIPアドレスを決めます。

DHCPはネットワークグループ内の使っていないIPアドレスを知っています。

IPアドレスは数に限界があるので、効率的にIPアドレスを使いまわせるしくみです。

また、IPアドレスには有効期間があります。

DHCPは、有効期間が過ぎたものをほかの端末に割り当てます。このように、使っていないIPアドレスをムダにしません。

有効期間内であれば端末に同じIPアドレスを割りあてます。

有効期間を過ぎた端末は、あらためてIPアドレスの要求をします。DHCPは空いているIPアドレスをふたたび割りあてます。

このようにして、端末は常時インターネットにつなぐことができます。

なるべく同じIPを割りあてる機能もある

さらに、自動割りあてには、端末になるべく同じIPアドレスを割りあてるしくみがあります。

DHCPは、端末の識別情報(MACアドレスなど)と割りあてたIPアドレスの履歴をもっています。

この履歴を使って、過去に使ったIPアドレスが空いていれば、端末に同じIPアドレスを割りあてようとします。

このあたりは、自分の端末のWANのIPアドレスを観察していると分かります。

プロバイダ(ISP)によってまちまちですが、数週間から1か月くらいの間で、自分に割りあてられたIPアドレスが変わっていきます。

これは、有効期間が切れたか、自分が過去に使っていたIPアドレスがほかの端末に使われたときです。

DHCPサーバーは、かぎられた人材の中でプロジェクトを遂行する敏腕マネージャー

LANはLocal Area Networkの略で、WANはWide Area Networkの略です。

世界中のネットワークにつなぐところがWANで、その管理はプロバイダが行ないます。

ルーターのIPアドレスはプロバイダにあるDHCPサーバーが割りあてます。このIPアドレスでWANのネットワークにつないで、世界中とつながるネットワークに参加します。

インターネットにつなぐためにプロバイダと契約するのはそのためです。

プロバイダは、ルーターの親分だと思ってください。親分の許しがないと世界中とつながれません。

LANはルーターが管理するネットワークグループです。ルーター以外、外のネットワークとつながることができないので『ローカル』です。

固定割りあて

DHCPには、端末に固定のIPアドレスを割りあてる機能もあります。

DHCPサーバーは、端末とIPアドレスの対応表(マッピングテーブル)があり、これを使って、端末につねに同じIPアドレスを割りあてます。

ルーターの管理画面で設定することができます。自分のルーターの管理画面をみてください。

『DHCP』とか『固定アドレス』のようなメニューがあるはずです。

だいたいは端末のMACアドレスが使われます。MACアドレスは、端末に内蔵された固有のアドレスです。世界中で同じMACアドレスは存在しません。

固定IPアドレスでも有効期間があります。

DHCPのルールで、IPアドレスには有効期間を設けるようになっているからです。

でも心配ありません。固定の場合は、有効期間をすぎてもまた同じIPアドレスが割りあてられます。

プロバイダには固定IPアドレスの有料サービスがあります。

このサービスのしくみはこのようにして行なわれます。

有料にしているのは、みんなが固定IPにしてしまうとプロバイダが効率的にIPアドレスを使いまわせなくなるからです。

リースはレンタルよりも値段が高いことが多いです。そんな感じです。

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