DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) とは何ですか?

• DHCP は、ネットワークに接続するデバイスに IP アドレスを割り当てるプロセスを自動化し、複数のデバイスを簡単に接続できるようにします。
• DHCP を使用すると、使用可能な IP アドレスの範囲を制御でき、ネットワークに接続できるデバイスの数を制限できます。
• DHCP は IP アドレスを一時的に割り当てますが、サーバーなどの特定のデバイスでは、一貫した接続と設定を維持するために静的 IP アドレスが必要です。

動的ホスト構成プロトコル (DHCP) はネットワークに欠かせないもので、デバイスがインターネットと通信するためにどの IP アドレスを受け取るのかを制御します。通常、IP の割り当ては自動化されていますが、静的 IP が必要な場合は、DHCP について知っておくことが不可欠です。

DHCP は IP の割り当てを処理できます

ネットワークに接続するすべてのデバイスには IP アドレスが必要です。ネットワークの初期には、ユーザーは手動で IP アドレスを割り当てていましたが、これは面倒な作業であり、企業のオフィスなど、多くのデバイスがある場所では特にそうです。DHCP は、このプロセスの一部を自動化し、デバイスをネットワークに接続することをはるかに容易にします。DHCP サーバーまたはルーターは、定義された一連のルールに基づいてこのプロセスを処理します。ほとんどのルーターは、たとえば 192.168.0.x 範囲を使用するように設定されているため、家庭用ネットワークではこのような IP アドレスをよく見かけます。

このプロセスはかなり単純です。クライアント (コンピューター、IOT デバイス、タブレット、携帯電話など) がネットワークに接続すると、信号 (DHCPDISCOVER と呼ばれます) を DHCP サーバー (またはルーター) に送信します。サーバーは、ネットワークのすべてのルールと設定、および使用する IP アドレス (DHCPOFFER) で応答します。クライアントはその情報を認識し、割り当てられたアドレスを使用する許可を要求します (DHCPREQUEST メッセージ)。最後に、DHCP サーバーはその要求を認識し、クライアントはネットワークに接続できるようになります。

DHCP は IP アドレスの範囲を制御します

DHCP を構成して、使用可能な IP アドレスの範囲を制御できます。その範囲を 192.168.0.1 から開始し、192.168.0.100 で終了するとすると、使用可能なすべてのアドレスはその範囲内になります。192.168.0.101 に割り当てられたデバイスは表示されません。また、開始 IP (この例の 192.168.0.1) はルーター用に予約されていることに注意してください。一部のルーターは開始アドレスのみをリストし、次にユーザーの最大数 (終了アドレスを決定) のオプションを含めます。

これの利点は、ネットワークに同時に接続するデバイスの数を制御できることです (この例では最大 100 台)。しかし、欠点は、範囲を小さすぎると、新しいデバイスの接続を意図せずに防ぐ可能性があることです。DHCP サーバーは、IP アドレスの範囲を低くするために、IP アドレスをデバイスにリースするだけです。

動的に割り当てられたアドレスは一時的です

DHCP サーバーが IP アドレスを割り当てる場合、リース システムに基づいて割り当てます。マシンはこの IP アドレスを一定の日数保持し、その後に IP アドレスの更新を試行できます。更新信号が送信されない場合 (廃棄されたマシンなど)、DHCP サーバーは IP アドレスを回収して別のデバイスに割り当てます。更新信号が検出されると、デバイスはその IP アドレスを別の一定の日数保持します。そのため、ipconfig オプションを頻繁に使用すると、IP アドレスが時々変わるように見えることがあります。

仮想マシン (VM) など、ほとんどの時間オフラインで過ごすデバイスが同じ IP を取得する可能性があります。VM は更新信号を送信できないため、その IP アドレスは別のマシンに配布されます。VM が起動されると、古い IP アドレスの記録がまだ残っていますが (特にスナップショットから復元された場合)、その IP アドレスは使用されているため使用できません。その許可がないと、新しい IP が割り当てられるまでネットワークに接続できません。しかし、動的 IP アドレスを使用すると、このようなシナリオを防ぐことができます。

一部のデバイスには静的 IP アドレスが必要です

ネットワークに接続されたプリンターやメディア サーバー (NAS ユニット Plex サーバー、ゲーム サーバーなど) がある場合、IP アドレスが変更されるのは不便です。場合によっては、ホストされているサービスを正しく機能させるために特別な構成が必要です。たとえば、Minecraft サーバーにはポート 25565 を転送する必要があり、NAS のローカル IP を指すソフトウェアがある場合があります。デバイスのローカル IP が変更されると、それに適用されたルール (ポート転送など) は機能しなくなります。

リースの更新はこの問題を防ぐことができますが、IP アドレスが変更される可能性は残っています。停電や厄介な問題を解決しようとしているために、ルーターが再起動されると、動的に生成されたすべての IP アドレスが再割り当てされる可能性があります。このようなシナリオでは、静的 IP アドレスを手動で割り当てることで問題を解決できます。

この処理の正確な手順は、同じメーカーが製造したものであっても、ルーターのウェブ インターフェイスはデバイスによって異なるため、特に異なります。Eero Mesh Router キットなどのルーターでは、IP 予約などの別の用語で呼ばれる場合があります。しかし、静的 IP アドレスは、存在する場合、範囲のルールに準拠する必要があります。静的 IP のベースとして現在の IP アドレスを使用することが、通常は最も簡単な方法です。デバイスとそのオペレーティング システムによっては、ルーターや DHCP サーバーではなく、デバイス側で静的 IP を設定できる場合があります。これは、ルーター自体が静的 IP をサポートしていない場合に必要になる場合があります。