概要

DHCPサーバとクライアントは原則として、同じネットワーク上にいなければいけません。DHCPサーバをどのように配置するかについてまとめます。

DHCPサーバとクライアントの配置

DHCPサーバとクライアントの配置には、以下の制約があります。

DHCPサーバとDHCPクライアントは原則として同一ネットワークに接続する

図 DHCPサーバとDHCPクライアントは同一ネットワークに
図 DHCPサーバとDHCPクライアントは同一ネットワークに

この制約の理由は、DHCPのやり取りは基本的にブロードキャストベースで行うからです。最初、DHCPクライアントは、自身のIPアドレスがわかりません。当然、DHCPサーバのIPアドレスなんてわかっているわけありません。

IPアドレスがわからないけど、DHCPサーバと通信するためにブロードキャストを利用します。ブロードキャストは、IPアドレスがわからないホストにデータを送るために利用することができます。DHCPクライアントは、DHCPサーバのIPアドレスはわからないけど、とりあえず同じネットワーク上の全ホスト宛てにDHCPメッセージをブロードキャストします。そうすると、同じネットワーク上にDHCPサーバが存在してれば、DHCPメッセージを受信できるようにしています。

企業の社内ネットワークは、1つのネットワークだけで構成されていることはほとんどないでしょう。部署ごとなどの複数のネットワークをルータ/レイヤ3スイッチで相互接続しています。いろんなネットワーク上につながっているDHCPクライアントにIPアドレスを配布するDHCPサーバの配置を検討しなければいけません。

DHCPサーバ配置の3つの選択肢

DHCPサーバの配置について、次の3つの選択肢が考えられます。

  1. ネットワークごとにDHCPサーバを配置する
  2. ルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとする
  3. 1台のDHCPサーバを配置する(DHCPリレーエージェント)

これらDHCPサーバの配置の選択肢のなかで、たいていは2.か3.です。1.のようなDHCPサーバの配置はまずないでしょう。

以降で、それぞれのDHCPサーバの配置についてもう少し詳しく見ていきましょう。

ネットワークごとにDHCPサーバを配置する

DHCPサーバとDHCPクライアントは原則として同一ネットワークに接続する

この制約を忠実に守っているDHCPサーバの配置です。DHCPクライアントが存在するそれぞれのネットワーク上にDHCPサーバを配置します。当然ながら、DHCPサーバをたくさん配置しなければいけません。DHCPサーバを構築することは難しくはありませんが、数が多くなるととても面倒です。

図  ネットワークごとにDHCPサーバを配置する
図 ネットワークごとにDHCPサーバを配置する

ルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとする

ルータ/レイヤ3スイッチは、ネットワークを相互接続しています。DHCPクライアントがつながっているネットワークは、ルータ/レイヤ3スイッチによってその他のネットワークと相互接続していることになります。DHCPクライアントにとってみると、ルータ/レイヤ3スイッチ(デフォルトゲートウェイ)は必ず同一ネットワークです。そこで、ルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとします。そうすれば、DHCPサーバの配置の制約に従っていることになります。ルータ/レイヤ3スイッチでDHCPサーバ機能が備わっていないことはまずありません。

ただし、1台のルータ/レイヤ3スイッチだけでDHCPクライアントのすべてのネットワークを相互接続されているわけではありません。複数のルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとして動作させなければいけないかもしれません。

個人ユーザの家庭内ネットワークや小規模なSOHOネットワークでは、たいてい、ルータをDHCPサーバにしているでしょう。また、スマートフォンでテザリングを有効にしてモバイルルータとしているとき、スマートフォン(モバイルルータ)がDHCPサーバとなっています。

図  ルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとする
図 ルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとする

1台のDHCPサーバを配置する(DHCPリレーエージェント)

たくさんのDHCPサーバを構築して配置するのは面倒です。そこで1台のDHCPサーバで複数のネットワーク上のDHCPクライアントにIPアドレスを配布できるようにします。そのためには、DHCPサーバに配布したいネットワークごとのDHCPプールを作成しておきます。

ただし、冒頭でも述べていますが、原則としてDHCPサーバとDHCPクライアントは同じネットワーク上に接続しなければいけないという制約があります。この制約を回避するために、追加でDHCPリレーエージェントが必要です。

ほとんどの場合、DHCPクライアントのネットワークを接続するルータ/レイヤ3スイッチがDHCPリレーエージェントになります。DHCPリレーエージェントは、DHCPクライアントからのブロードキャストのDHCPメッセージをDHCPサーバへユニキャストします。

図  1台のDHCPサーバを配置する(DHCPリレーエージェント)
図 1台のDHCPサーバを配置する(DHCPリレーエージェント)

まとめ

ポイント

  • DHCPサーバとDHCPクライアントは原則として同一ネットワークに接続します
  • DHCPサーバ配置の選択肢として3つあります。
    • ネットワークごとにDHCPサーバを配置する
    • ルータ/レイヤ3スイッチをDHCPサーバとする
    • 1台のDHCPサーバを配置する(DHCPリレーエージェント)

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