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DHCP

luagate/dhcp-introDHCP入門24 枚ネットワーク
スライド103触れる図解124レッスンの導入6

上から下へ、全 24 枚そのまま並べています。

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DHCP入門

DHCP

IPアドレスの自動配布 〜つなぐだけで使える〜

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目次

今日の流れ

1. 手動設定の困りごととDHCP

2. 何を配るかと割り当ての流れ

3. リース期間と固定割り当て

4. メリットと注意点・家庭の例

5. まとめと振り返り

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DHCP入門 - イントロ

今日のゴール

この時間で身につけてほしいことです。

  • IPアドレスが自動で割り当てられる仕組みが分かる
  • DHCPが「IPの自動配布係」だと分かる
  • 何が配られるかをイメージできる
  • 割り当ての4ステップの流れが分かる
  • リース期間や固定割り当てが分かる
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DHCP入門 - イントロ

困りごと 手動設定は大変

機器ごとに人がIPアドレスを設定するのは、手間が多くミスも起きやすい作業です。

  • 機器ごとに人がIPアドレスを決める
  • 台数が増えるほど手間が膨らむ
  • 同じIPを2台に振ると衝突する
  • 出口やDNSの設定も毎回必要になる
  • 引っ越しや増設のたびにやり直し
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DHCP入門 - イントロ

DHCP とは

つないだ機器へIPアドレスなどを自動で配ってくれる仕組みです。

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）

網につないだ機器へ、IPアドレスや関連する設定を自動で割り当てる仕組み。人が1台ずつ設定しなくても、つなぐだけで通信できるようになる。受付で名札と地図を渡してくれる係のイメージ。

・つなぐだけでIPが配られる

・人の手動設定が要らなくなる

・IPの衝突を防いでくれる

・出口やDNSの設定もまとめて配る

・英語では Dynamic Host Configuration Protocol

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DHCP入門 - イントロ

何を配るのか

DHCPはIPアドレスだけでなく、通信に必要な設定をまとめて配ります。

IPアドレス
  • 機器の住所
  • 重ならない番号を割り当て
デフォルトゲートウェイ
  • 外への出口
  • 網の外へ出る道
DNSサーバー
  • 名前を住所に変える先
  • サイト名から接続できる
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DHCP入門 - 流れ

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第2部 割り当ての流れ

4ステップで配られる

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DHCP入門 - 流れ

割り当ての流れ DORA

IPが配られるまでの4ステップは、頭文字を取ってDORAと呼ばれます。

DORA（4ステップ）

DHCPでIPが割り当てられるまでの4つのやり取り。探す、提案する、求める、確定するの順に進む。それぞれの頭文字を取ってDORAと呼ぶ。受付で名札をもらうまでのやり取りに似ている。

・Discover 機器がDHCPを探す

・Offer サーバーがIPを提案する

・Request 機器がそのIPを求める

・Acknowledge サーバーが確定する

・この4ステップでIPが決まる

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DHCP入門 - 流れ

4ステップ DORA の流れ

探す、提案、要求、確定の順に進みます。短いやり取りでIPが決まります。

1. Discover

つないだ機器がDHCPを探して呼びかける

2. Offer

サーバーが空いているIPを提案する

3. Request

機器がそのIPをくださいと求める

4. Acknowledge

サーバーが確定して使えるようになる

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DHCP入門 - 流れ

つなぐだけで使える流れ

機器が網につながると、DORAのやり取りが自動で進み、人が何もしなくても通信できます。

  • 機器を網につなぐ
  • 機器がDHCPサーバーを自動で探す
  • サーバーが空きのIPを提案する
  • 機器が受け取って確定する
  • 出口やDNSも一緒に設定されて通信できる
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DHCP入門 - 流れ

確定までの手順をおさらい

つないでから通信できるようになるまでの一連の手順です。

機器を網につなぐ
DHCPサーバーを探す（Discover）
IPの提案を受ける（Offer）
そのIPを求めて確定する（Request と Acknowledge）
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DHCP入門 - 運用

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第3部 期間と予約

借りる仕組みと固定

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DHCP入門 - 運用

リース期間 とは

配られたIPアドレスは、ずっとではなく期限付きで「借りる」形になっています。

リース期間

DHCPで配られたIPアドレスを使ってよい期限。期限が来る前に延長を申し込み、使われなくなったIPは回収して別の機器へ回せる。レンタル品の貸出期限のようなもの。

・IPは期限付きで借りる形

・期限前に延長を申し込む

・使われないIPは回収される

・回収したIPを別の機器へ回せる

・限りある住所を無駄なく使える

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DHCP入門 - 運用

固定割り当て（予約）

特定の機器には、いつも同じIPアドレスを渡すよう予約しておけます。

固定割り当て（予約）

プリンターやサーバーなど、いつも同じIPでいてほしい機器に対し、DHCPが毎回同じIPを割り当てる設定。機器のMACアドレスをもとに予約する。指定席を確保しておくイメージ。

・特定の機器に同じIPを渡す

・機器のMACをもとに予約する

・プリンターやサーバーに向く

・場所が変わらず探しやすい

・自動配布の便利さは保ったまま

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DHCP入門 - 運用

自動割り当てと固定割り当て

ふつうの自動割り当てと、予約による固定割り当ての違いを並べます。

自動割り当て
固定割り当て

IPの決まり方

空きから自動で配る

毎回同じIPを渡す

向く機器

スマホやノート

プリンターやサーバー

手間

設定いらず

事前に予約が必要

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DHCP入門 - 実際

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第4部 メリットと注意点

便利さと止まったとき

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DHCP入門 - 実際

手動からDHCPへ

・1台ずつ設定する手動から、つなぐだけのDHCPへ。管理がぐっと楽になります。

手動設定のころ

  • 1台ずつ人が設定する
  • IPの衝突が起きやすい
  • 増設のたびに手直し
  • 設定ミスで通信できない

DHCPを使うと

  • つなぐだけで使える
  • 衝突を自動で防ぐ
  • 増設も自動で対応
  • 出口やDNSもまとめて配る
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DHCP入門 - 実際

注意点 止まるとどうなるか

便利な反面、DHCPが止まると新しい機器へIPが配られなくなる点に注意します。

  • DHCPが止まると新規にIPが配られない
  • 新しくつないだ機器が通信できない
  • すでに借りているIPは期限まで使える
  • 重要な網ではサーバーを二重にして備える
  • 固定割り当ての機器は影響を受けにくい
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DHCP入門 - 実際

設定にかかる手間（イメージ）

台数が増えるほど、手動設定の手間は膨らみますが、DHCPならほぼ一定です。あくまでイメージです。

50 手間(イメージ)403020100
10手間(イメージ)
50手間(イメージ)
2手間(イメージ)
手動 10台
手動 50台
DHCP 台数によらず

出典: 設定の手間の傾向を示す概念図（概算）

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DHCP入門 - 実際

家庭のルーターの例

家庭用のルーターにもDHCPが入っていて、つないだ機器に自動でIPを配っています。

ルーターが配る
  • 家庭のルーターがDHCP役
  • つなぐだけでIPが付く
スマホもPCも
  • 設定なしで通信できる
  • 来客の機器もすぐ使える
予約もできる
  • プリンターを固定
  • いつも同じIPに
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DHCP入門 - まとめ
クイズ

振り返りクイズ

今日の内容を確認しましょう。

DHCPが機器に自動で配るものとして、適切でないものはどれ？

A
IPアドレス
B
デフォルトゲートウェイ
C
DNSサーバーの情報
D
機器のMACアドレス
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DHCP入門 - まとめ
答え

振り返りクイズ 解答

DHCPが機器に自動で配るものとして、適切でないものはどれ？

A
IPアドレス
B
デフォルトゲートウェイ
C
DNSサーバーの情報
D
機器のMACアドレス

DHCPはIPアドレス、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバーの情報などをまとめて配ります。一方でMACアドレスは機器に最初から焼き付けられた固有の番号なので、DHCPが配るものではありません。

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DHCP入門 - まとめ

質疑・次回予告

今日のまとめと、次に学ぶテーマです。質問があればここで受け付けます。

今日のおさらい
  • DHCPはIPなどを自動で配る係
  • 流れはDORAの4ステップ
  • IPは期限付きで借りる形
次回予告
  • 無線LANとWi-Fi 〜ケーブルなしでつなぐ〜
  • 電波でつなぐ仕組みを学ぶ
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DHCPは網につないだ機器へ、住所も出口も道案内も自動で手渡してくれる受付係。DORAの短いやり取りだけで、つなぐだけで使えるが当たり前になる。見えないところで通信の入り口を整えています。

— DHCP入門

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