クラウド屋さんになりたい

地方でインフラエンジニアやってます。 仮想環境を含めた広義のクラウド屋さんを目指して、勉強したことや思ったことをゆるく書いてみます。 時代や最新技術の流れに置いていかれないよう、のんびりでもコツコツ頑張りたいなあ。

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初学者向けにDHCPの仕組みを解説してみる

ネットワーク基礎

はじめに

仕事納めが近いということでPCやファイルサーバー内を整理していたところ、僕が入社1年目だったころに記録していたメモが出てきた。ネットワークの基礎に関する内容も含まれていたため、初心に返ってまとめてみようと思います。

今日のトピックス

DHCPの仕組みをまとめてみる。
※本記事には残念ながら図解はありません。ごめんなさい。。

DHCPとは？

  • "Dynamic Host Configuration Protocol"の略称。
  • ネットワークに接続されたIP機器に対して、自動的にIPアドレスを付与するためのプロトコル。
  • 一連の動作には、TCPではなくUDP が利用される。

IPアドレス取得までの流れ

  • 登場人物は、DHCPサーバー と IP機器（PCをイメージしてもらえたら良いかもしれません）の2つ。

  • NWに接続されたIP機器は、以下の流れでIPアドレスを取得する。

    1. DHCP Discover（通信方向：IP機器 ⇒ DHCPサーバー）
      • IP機器は接続されたNW上で、DHCP Discoverパケットをブロードキャストで送信。

        （IP機器の気持ち：このNW上にDHCPサーバーさんは存在していますか？IPアドレスが欲しいのですが・・・）

    2. DHCP Offer（通信方向：DHCPサーバー ⇒ IP機器）
      • DHCP Discoverパケットを受け取ったDHCPサーバーは、自分自身が持つIPプールから払い出し可能なIPアドレスを選択する。その後、IP機器に対してユニキャストでDHCP Offerパケットを送信。

        （DHCPサーバーの気持ち：私はこのIPアドレスを払い出すことができます。いかがでしょうか？）

    3. DHCP Request（通信方向：IP機器 ⇒ DHCPサーバー）
      • DHCP Offerパケットを受け取ったIP機器は、「提案いただいたIPアドレスを使用したいです！」ということを通知するためにブロードキャストでDHCP Requestを送信。

        （IP機器の気持ち：このIPアドレス使用したいです！私にください！）

    4. DHCP Ack（通信方向：DHCPサーバー ⇒ IP機器）
      • DHCP Requestを受け取ったDHCPサーバーは、IPアドレスを使用するために必要な設定情報をユニキャストで送信。

        （DHCPサーバーの気持ち：どうぞどうぞ。ご利用ください）
        （IP機器の気持ち：払いだしてくれてありがとうございます！うれしいです！）

※「4.」でブロードキャスト通信になる理由
同セグメント内にDHCPサーバが複数存在する場合があり、その場合DHCP Discoverを受けたDHCPサーバは、IP機器に対して常にIPアドレスを割り当てようとする。 そのため、もうこれを使うことにしましたよ～っていうことを全てのDHCPサーバに伝える必要があるため。

おわりに

今回はNutanixやMS製品から離れて、ネットワークの基礎的な部分に触れてみました。図がないので分かりにくかったかもしれません。
僕個人は何事も基礎部分が大切だと思っているので、今回のような内容をちょくちょく投稿できればと思います。