DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）とは何か？IPアドレス割り当ての仕組みを解説
DHCPとは
DHCPとは、Dynamic Host Configuration Protocolの略で、コンピュータや機器にIPアドレスを割り当てるプロトコルです。DHCPはOSI参照モデルにおいて、アプリケーション層のプロトコルに位置します。
コンピュータや機器がインターネットに接続するには、IPアドレスが必要です。そのため、インターネットに接続する機器には、必ずIPアドレスの設定を行う必要があります。
しかし、手動でIPアドレスを設定するのは複雑です。IPアドレスは複数のコンピュータで共有することはできません。そのため、利用していないIPアドレスを探して、設定する必要があります。また、ネットワークが変わると、その都度再設定が必要となります。この複雑で面倒な作業を解消するために生まれたのがDHCPです。
DHCPを利用すれば、IPアドレスやネットワークの知識が無くても、誰でも簡単にインターネット接続が可能です。
DHCPとDNSの違い
DHCPと混同されやすいのがDNSです。
DNSはDHCPと同じようにIPアドレスを管理する役割があります。DNSは、IPアドレスとそれに対応するドメインを結び付ける役割があり、URLをIPアドレスに変換します。
一方DHCPは、ネットワークに接続する機器にIPアドレスを割り当てる仕組みです。使われていないIPアドレスを探して、機器に割り当てます。
DHCPの用語
DHCPの仕組みを説明する上で、おさえておくべき用語が「DHCPクライアント」と「DHCPサーバー」です。以下でそれぞれ解説します。
DHCPクライアント
DHCPクライアントは、IPアドレスを割り当てられる側の機器のことです。
パソコンやIP電話などがDHCPクライアントにあたります。
DHCPサーバー
DHCPサーバーとは、IPアドレスをDHCPクライアントに割り当てるためのサーバーです。
Windowsサーバー、Linuxサーバー、ネットワークルータなどがDHCPサーバーにあたります。
DHCPの仕組み
DHCPは、DHCPサーバーとDHCPクライアント間で、以下の４つのパケットを送受信することで、IPアドレスの自動割り当てを行います。
- DHCP Discover
- DHCP Offer
- DHCP Request
- DHCP Ack
DHCP Discover
ネットワークに接続したDHCPクライアントは、この時点でDHCPサーバーのいる場所がわかりません。まず、アドレスをもらいたいDHCPクライアントは、ネットワーク内のすべての宛先に対して、DHCP Discoverというパケットを送信します。
DHCP Offer
DHCP Discoverを受信したDHCPサーバーは、割り当てるIPアドレスを決定し、DHCPクライアントに対して、DHCP Offerというパケットを送信します。
DHCP Request
DHCP Offerを受信したDHCPクライアントは、IPアドレスの提示を承諾する旨を、DHCP RequestでDHCPサーバーに送信します。
DHCP Ack
DHCP Requestを受信したDHCPサーバーは、最終確認として、DHCPクライアントが使用するIPアドレスをDHCP AckでDHCPクライアントに送信します。
この４つのステップを経て、DHCPクライアントへIPアドレスの割り当てが完了します。