DHCPとは何ですか？ （動的ホスト構成プロトコル）

DHCP（動的ホスト構成プロトコル）は、ネットワーク内でIPアドレスを配布するための迅速で自動の集中管理を提供するプロトコルです。また、デバイス上のサブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、およびDNSサーバー情報を構成するためにも使用されます。

インターネット技術特別調査委員会の動的ホスト構成ワーキンググループがDHCPを作成しました。

DHCPのしくみ

DHCPサーバーは一意のIPアドレスを発行し、他のネットワーク情報を自動的に構成します。ほとんどの家庭や中小企業では、ルーターはDHCPサーバーとして機能します。大規模なネットワークでは、1台のコンピューターがその役割を果たす可能性があります。

これを機能させるために、デバイス（クライアント）はルーター（ホスト）にIPアドレスを要求します。次に、クライアントがネットワーク上で通信できるように、ホストは使用可能なIPアドレスを割り当てます。

デバイスの電源がオンになっていて、DHCPサーバーがあるネットワークに接続されると、デバイスはDHCPDISCOVER要求と呼ばれる要求をサーバーに送信します。

DISCOVERパケットがDHCPサーバーに到達すると、サーバーはデバイスが使用できるIPアドレスを保持し、DHCPOFFERパケットを使用してクライアントにアドレスを提供します。

選択したIPアドレスのオファーが行われると、デバイスはDHCPREQUESTパケットでDHCPサーバーに応答してそれを受け入れます。次に、サーバーはACKを送信して、デバイスがその特定のIPアドレスを持っていることを確認し、デバイスが新しいアドレスを取得する前にそのアドレスを使用できる時間を定義します。

サーバーがデバイスにIPアドレスを設定できないと判断した場合、サーバーはNACKを送信します。

DHCPを使用することの長所と短所

コンピューター、またはネットワーク（ローカルまたはインターネット）に接続するデバイスは、そのネットワーク上で通信するように適切に構成されている必要があります。 DHCPを使用すると、その構成を自動的に行うことができるため、コンピューター、スイッチ、スマートフォン、ゲーム機など、ネットワークに接続するほぼすべてのデバイスで使用されます。

この動的IPアドレスの割り当てにより、2つのデバイスが同じIPアドレスを持つ可能性は低くなります。これは、手動で割り当てられた静的IPアドレスを使用する場合に一般的です。

DHCPを使用すると、ネットワークの管理が容易になります。管理の観点から、ネットワーク上のすべてのデバイスは、アドレスを自動的に取得するように設定されたデフォルトのネットワーク設定だけでIPアドレスを取得できます。別の方法は、ネットワーク上の各デバイスに手動でアドレスを割り当てることです。

これらのデバイスはIPアドレスを自動的に取得できるため、デバイスは1つのネットワークから別のネットワークに自由に移動でき（各デバイスがDHCPで設定されている場合）、IPアドレスを自動的に受信できます。これはモバイルデバイスに役立ちます。

ほとんどの場合、デバイスにDHCPサーバーによって割り当てられたIPアドレスがある場合、そのアドレスはデバイスがネットワークに参加するたびに変更されます。 IPアドレスを手動で割り当てる場合、管理者は新しいクライアントごとに特定のアドレスを割り当てる必要があり、他のデバイスがそのアドレスを使用する前に、割り当てられている既存のアドレスの割り当てを手動で解除する必要があります。これには時間がかかり、各デバイスを手動で構成するとエラーが発生する可能性が高くなります。

静的IPアドレスを使用する場合

DHCPを使用することには利点があり、欠点があります。動的に変更されるIPアドレスは、プリンターやファイルサーバーなど、静止していて常時アクセスが必要なデバイスには使用しないでください。これらのタイプのデバイスは主にオフィス環境に存在しますが、IPアドレスを変更して割り当てることは現実的ではありません。たとえば、ネットワークプリンタのIPアドレスが将来変更される場合、そのプリンタに接続されているすべてのコンピュータは、接続方法を理解するために定期的に設定を更新する必要があります。

このタイプのセットアップは不要であり、これらのタイプのデバイスにDHCPを使用せず、代わりに静的IPアドレスをデバイスに割り当てることで回避できます。

ホームネットワーク内のコンピューターへの永続的なリモートアクセスが必要な場合も、同じ考え方が役立ちます。 DHCPが有効になっている場合、そのコンピューターはある時点で新しいIPアドレスを取得します。つまり、そのコンピューター用に記録したIPアドレスは長期間正確ではありません。 IPアドレスベースのアクセスに依存するリモートアクセスソフトウェアを使用する場合は、DHCPを無効にして、そのデバイスに静的IPアドレスを使用してください。

DHCPに関する詳細情報

DHCPサーバーは、アドレスを使用してデバイスにサービスを提供するために使用するIPアドレスのスコープまたは範囲を定義します。このアドレスのプールは、デバイスが有効なネットワーク接続を取得する唯一の方法です。

これが、DHCPが非常に役立つもう1つの理由です。これにより、使用可能なアドレスのプールを必要とせずに、複数のデバイスを一定期間にわたってネットワークに接続できます。たとえば、サーバーによって20個のアドレスが定義されている場合、20個以下のデバイスが使用可能なIPアドレスの1つを同時に使用する限り、30、50、200、またはそれ以上のデバイスがネットワークに接続できます。

DHCPは特定の期間（リース期間と呼ばれます）にIPアドレスを割り当てるため、ipconfigなどのコマンドを使用してコンピューターのIPアドレスを見つけると、時間の経過とともに異なる結果が得られます。

DHCPは動的IPアドレスをクライアントに配信するために使用されますが、静的IPアドレスも同時に使用できないという意味ではありません。動的アドレスを取得するデバイスと、IPアドレスが手動で割り当てられているデバイスが混在していても、両方が同じネットワーク上に存在する可能性があります。

ISPはDHCPを使用してIPアドレスを割り当てます。これは、パブリックIPアドレスを識別するときに確認できます。ホームネットワークに静的IPアドレスがない限り、時間の経過とともに変化する可能性があります。これは通常、一般にアクセス可能なWebサービスを利用している企業にのみ当てはまります。

Windowsでは、DHCPサーバーが機能するIPアドレスをデバイスに配信できない場合、APIPAは特別な一時IPアドレスを割り当て、機能するIPアドレスを取得するまでこのアドレスを使用します。

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