平成17年度テクニカルエンジニア（ネットワーク）午後Ⅰ 問Ⅱ設問3解答と解説

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解答

(1)ネットワークから切断する際にIPアドレスを解放する(25文字)

(2)IPアドレスのリース期間を短くする(17文字)

解説

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)に関する基本的な問題です。DHCP
の仕組みをきちんと理解していれば非常に簡単な問題です。
まずは、DHCPの仕組みを振り返っておきます。DHCPクライアントとDHCPサーバ
のやりとりは基本的に次の4つのステップで動作します。

DHCPDISCOVER
DHCPOFFER
DHCPREQUEST
DHCPACK

DHCPクライアントAが起動するとDHCPサーバを探し出すためにDHCPDISCOVERを
送信します。(1)この時点では、DHCPクライアントはIPアドレスを持っていな
ければ、DHCPサーバのIPアドレスなどもちろんわかりません。このように通信
したい相手のアドレスがよくわからないという状況に利用されるのがブロード
キャストです。DHCPDISCOVERをブロードキャストでネットワーク上のすべての
ホストに届くようにすれば、DHCPサーバが受信してくれるだろうという考えで
す。通信相手のアドレスがよくわからないときにブロードキャストを利用する
というのは、ARPリクエストも同様です。
DHCPサーバはDHCPDISCOVERを受け取ると、クライアントにアドレスプールの中
からアドレスを選択しDHCPOFFERを返します。(2)この中には配布可能なIPアド
レスとデフォルトゲートウェイなどのDHCPオプションが含まれています。DHCP
サーバは配布可能なIPアドレスが重複していなくて利用可能であることを確認
するために、ICMPエコー要求やARPリクエストなどによって確認します。
クライアントがDHCPOFFERを受信すると、DHCPREQUESTをブロードキャストして
IPアドレスを要求します。(3)ここでブロードキャストとしているのは、ひと
つのサブネット上に複数のDHCPサーバが存在する可能性を考慮しているからで
す。そのためDHCPREQUESTの中にはどのDHCPサーバのオファーを選択したのか
が記述されています。選択されたDHCPサーバ以外のサーバはアドレスプールか
らリクエストされたIPアドレスを配布不可とします。
クライアントからのDHCPREQUESTを受け取ったDHCPサーバは、DHCPACKによって
クライアントに対してIPアドレスとその他のオプションを配布します。(4)
DHCPACKを受け取ったクライアントは、受け取ったIPアドレスが利用されてい
ないことをチェックする。チェックにはARPリクエストなどが利用される。IP
アドレスが重複していないことを確認できるとようやくクライアントはそのIP
アドレスとその他のDHCPオプションを利用し、TCP/IP通信が可能となります。

DHCPサーバによって配布されるIPアドレスはリース(貸し出し)です。リース期
間が過ぎると無効になります。そこでクライアントはリース期間の半分が過ぎ
ると、DHCPREQUESTを送信してIPアドレスのリース期間を延長することができ
ます。リース期間の延長は自動的に行われるので、ユーザは特に意識する必要
はありません。
また、クライアントがもうIPアドレスを必要としなくなった場合(シャットダ
ウン時など)は、DHCPRELEASEをDHCPサーバに送信することによってリースされ
たIPアドレスを解放します。

以上を踏まえて問を考えます。

(1)
DHCPサーバで配布されるIPアドレスがリースであることがポイントです。実際
にネットワークに接続している端末が5台だけなのにDHCPプールのIPアドレス10
個がすべて割り当て中になっているのは、社外に持ち出したモバイル端末用に
以前に割り当てたIPアドレスがいまだ割り当て中になっているからです。
通常、コンピュータをシャットダウンすると、DHCPクライアントは自動的に
DHCPRELEASEを送信して、割り当て中のIPアドレスを解放します。しかし、急
にケーブルを抜くなど何らかの原因でその処理が行われていないため、ネット
ワーク上に接続されていないクライアント用のIPアドレスが解放されていない
ことが考えられます。IPアドレスの解放が必要になることを30字以内でまとめ
れば解答になります。

(2)
DHCPクライアントがネットワークから切断するときにIPアドレスを解放してい
ないとリース期間の延長処理が行われません。そこでDHCPサーバ側で配布するIP
アドレスのリース期間を短めに設定することで、クライアント側で解放しなか
ったIPアドレスを短時間で再び配布できるようになります。

【参考URL】

written by Gene

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