DHCP の概要
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)については、DHCP サーバーがネットワーク内のエンド ホストに IP アドレスやその他のネットワーク設定パラメーターを動的に割り当ててエンドポイント間の通信を容易にするネットワーク管理プロトコルについて説明します。
ダイナミックホスト構成プロトコル(DHCP)は、IPアドレスやその他の構成パラメーターをネットワーク上のデバイスに自動的に割り当てるネットワーク管理プロトコルです。Junos OSでは、DHCPによって、デバイスがネットワーク接続に必要な設定情報を取得できるようにすることで、管理が簡素化されます。
機能エクスプローラーを使用して、特定の機能のプラットフォームとリリースのサポートを確認します。
プラットフォームに関連する注意事項については、「 シャーシクラスターモードでのプラットフォーム固有のDHCPクライアントの動作 」セクションを参照してください。
DHCPのメリット
DHCPには次のようなメリットがあります。
DHCPを使用すると、ネットワーク管理者はホスト間のIPアドレスのプールを一元管理し、ネットワーク内のIPアドレスの割り当てを自動化できます。
DHCP を使用してホスト間の IP アドレスのプールを管理する場合、ネットワークで必要な IP アドレスの数を減らすことができます。DHCPは、IPアドレスを一定期間ホストにリースし、DHCPサーバーが限られた数のIPアドレスを共有できるようにすることで、これを行います。
DHCP は、一元化されたサーバーベースのセットアップを提供することで、ネットワークにクライアントを追加するために必要なオーバーヘッドを最小限に抑えます。つまり、クライアントの IP アドレス割り当てを手動で作成および維持する必要はありません。
DHCP は、ネットワークに接続されたデバイスの中央データベースを提供し、重複するリソース割り当てを排除します。
DHCPは、ネットワークデバイスへのネットワークパラメーター割り当てを自動化します。小規模なネットワークでも、DHCP は新しいマシンをネットワークに簡単に追加できるため便利です。
DHCPは、クライアントのIPアドレスに加えて、他の設定情報、特にローカルキャッシュDNSリゾルバー、ネットワークブートサーバー、またはその他のサービスホストのIPアドレスを提供します。
Junos OSデバイス上のDHCPは、クライアントシステムのソフトウェアを自動的にアップグレードできます。
DHCP の概要
ダイナミックホスト構成プロトコル(DHCP)は、TCP/IPネットワークでIPアドレスやその他の関連する構成情報をネットワークデバイスに動的に割り当てるために使用されるネットワーク管理プロトコルです。
Junos OSデバイスでは、DHCPは以下を提供します。
サブネット内のクライアントに設定情報を渡すためのフレームワーク。
インターネットホストへの再利用可能なネットワークアドレスと構成オプション。
DHCP は、クライアントが独自の IP アドレス、サーバーホストの IP アドレス、およびブートストラップファイルの名前を検出できるようにするブートストラッププロトコルである BOOTP に基づいています。DHCP サーバーは BOOTP クライアントからのリクエストを処理できますが、再利用可能な IP アドレスの自動割り当てや追加の構成オプションなど、BOOTP 以外の追加機能も提供します。
ジュニパーネットワークスデバイスはDHCPサーバーとして機能し、デバイスインターフェイスに接続されているホストにIPアドレスと設定を提供します。DHCPサーバーは、ネットワーク上の他のベンダーのDHCPサーバーと互換性があります。このデバイスは、DHCP クライアントおよび DHCP リレー エージェントとしても動作できます。
DHCPを理解する
- DHCP の使用例
- DHCP コンポーネント
- DHCP クライアントおよびサーバー モデル
- DHCP クライアント、サーバー、リレー エージェントのモデル
- DHCP競合の検出と解決
- ルーティングインスタンスでDHCPローカルサーバー、DHCPリレーエージェント、およびDHCPクライアントを有効にする
DHCP の使用例
一般的なキャリアエッジネットワーク設定では、DHCPクライアントは加入者のコンピューターまたは顧客宅内機器(CPE)上にあり、DHCPローカルサーバーはルーター上に設定されます。
一般的なネットワーク構成では、DHCP クライアントは PC などのアクセス デバイス上にあり、DHCP ローカル サーバーはスイッチ上に設定されます。
一般的な支社/拠点ネットワーク設定では、DHCP クライアントは加入者のコンピュータ上にあり、DHCP リレー エージェントは DHCP クライアントと 1 つ以上の DHCP ローカル サーバー間のデバイス上で設定されます。
DHCP コンポーネント
DHCPアーキテクチャは、DHCPサーバー、DHCPクライアント、およびDHCPリレーエージェントで構成されています。クライアントは、DHCP会話でDHCPメッセージを使用してサーバーと対話し、IPアドレスリースとネットワーク設定パラメーターを取得して更新します。DHCPコンポーネントについて簡単に説明します。
DHCP サーバー
DHCP サーバーは、IP アドレスやその他のネットワークパラメーターをクライアントデバイスに自動的に割り当てるネットワーク内のデバイスまたはサーバーです。DHCPサーバーとして機能するJunos OSデバイスは、ネットワーク上の他のベンダーのDHCPサーバーと互換性があります。
DHCP サーバーは、以下の設定パラメーターをクライアント デバイスに割り当てます。
IPアドレスプールから指定されたサブネット上のすべてのクライアントに一時IPアドレスを提供します(動的バインディング)
メディアアクセス制御(MAC)アドレス(静的バインディング)に基づいて、特定のクライアントに恒久的なIPアドレスを割り当てます。
以下の設定パラメーターを割り当てます。
IPアドレス
サブネットマスク
ネットワークのデフォルトゲートウェイ
DNSサーバー
DHCP サーバーは、クライアントのネットワーク パラメーターを永続的に保存します。DHCP は BOOTP の拡張機能であるため、DHCP サーバーは BOOTP 要求を処理できます。
サーバーは、IPv6アドレス割り当て、ユーザークラス固有の設定、DHCPフェイルオーバープロトコル、動的DNS更新、またはVPN接続をサポートしていません。Junos-FIPS ソフトウェアは DHCP サーバーをサポートしていません。
ルーターをDHCPサーバーとBOOTPリレーエージェントとして同時に設定することはできません。
DHCP クライアント
DHCP クライアントとは、DHCP サーバーに IP アドレスなどの設定パラメータを要求するホストとして機能するように設定された、ネットワークに接続された IP デバイスのことです。
DHCP クライアントとして機能するジュニパーネットワークス デバイスは、外部の DHCP サーバーからセキュリティ ゾーン内の任意の物理インターフェイスの TCP/IP 設定と IP アドレスを受け取ります。デバイスがDHCPクライアントとして動作するためには、ネットワーク内のDHCPサーバーからIPアドレスを取得するようにデバイス上の論理インターフェイスを設定します。ベンダークラスID、リース時間、DHCPサーバーアドレス、再送信試行回数、再試行間隔を設定します。DHCPクライアントリリースを更新できます。
DHCP リレー
DHCPリレーエージェントとは、DHCPクライアントとDHCPサーバーが異なるサブネットに存在する場合に、サーバーとクライアントの間でDHCPメッセージを転送するTCP/IPホストです。例えば、複数のサブネットを持つ大規模ネットワークでは、単一のDHCPサーバーが、相互接続ルーターに配置されたDHCPリレーエージェントの助けを借りて、ネットワーク全体のすべてのクライアントにサービスを提供することができます。
Junos OSデバイスは、DHCPサーバーまたはDHCPリレーサーバーのいずれかとして設定できますが、両方を設定することはできません。DHCPサーバーはIPアドレスでクライアントに返信しますが、DHCPリレーサーバーは、クライアントとサーバーが異なるIPネットワーク上にある場合でも、設定されたDHCPサーバーとの間でDHCPメッセージを中継します。ローカルに接続されたホストとリモートDHCPサーバーがある場合、デバイスをDHCPリレーエージェントとして設定します。
DHCP クライアントおよびサーバー モデル
DHCP IP アドレスの割り当ては、サーバー(この場合は Junos OS)がアドレス プールからクライアントに再利用可能な IP 情報を割り当てるクライアント/サーバー モデルで機能します。DHCP クライアントは、複数の DHCP サーバーからオファーメッセージを受信し、いずれかのオファーを受け入れることができます。ただし、クライアントは通常、受け取った最初のオファーを受け入れます。 図1をご覧ください。
DHCP は、クライアントからのブロードキャスト DHCP ディスカバリー メッセージから始まる 4 段階の転送プロセスで構成されています。第 2 ステップとして、クライアントはサーバーから DHCP オファーメッセージを受信します。このメッセージには、IPアドレスとマスク、およびその他の特定のパラメーターが含まれています。次に、クライアントはDHCPリクエストメッセージを送信し、前のステップでサーバーから受信したIPアドレスやその他のパラメーターを受け入れます。DHCP サーバーは DHCP 応答メッセージを送信し、現在割り当てられているアドレスを DHCP アドレス プールから削除します。 図2をご覧ください。
クライアントからのDHCPディスカバリーメッセージはブロードキャストメッセージであり、ブロードキャストメッセージは明示的にルーティングされた場合にのみ他のセグメントを越えるため、クライアントからのすべてのDHCPディスカバリーメッセージが1つのDHCPサーバーに転送されるように、スイッチインターフェイス上にDHCPリレーエージェントを設定する必要がある場合があります。
デバイスは、任意のイーサネットインターフェイスで受信したDHCPクライアント要求をサポートします。リレーエージェントから受信したDHCPリクエストは、すべてのインターフェイスタイプでサポートされています。DHCPは、仮想プライベートネットワーク(VPN)の一部であるインターフェイスではサポートされていません。
DHCP クライアント、サーバー、リレー エージェントのモデル
DHCPリレーエージェントは、DHCPクライアントとDHCPサーバーの間に存在し、次のようにサーバーとクライアント間でDHCPメッセージを転送します。
DHCP クライアントは、ネットワーク内の DHCP サーバーを見つけるためにディスカバリーパケットを送信し、そこから IP アドレスなどの加入者(または DHCP クライアント)の設定パラメーターを取得します。
DHCPリレーエージェントは検出パケットを受信し、2つのDHCPサーバーのそれぞれにコピーを転送します。次に、DHCP リレー エージェントは、内部クライアント テーブルにエントリーを作成し、クライアントの状態を追跡します。
ディスカバリーパケットの受信に応答して、各DHCPサーバーはクライアントにオファーパケットを送信します。DHCPリレーエージェントは、オファーパケットを受信し、DHCPクライアントに転送します。
オファーパケットを受信すると、DHCP クライアントは設定情報を取得する DHCP サーバーを選択します。通常、クライアントは、IPアドレスでリース時間が最も長いサーバーを選択します。
DHCP クライアントは、設定情報を取得する DHCP サーバーを指定するリクエスト パケットを送信します。
DHCPリレーエージェントはリクエストパケットを受信し、2台のDHCPサーバーのそれぞれにコピーを転送します。
クライアントによって要求されたDHCPサーバーは、クライアントの設定パラメーターを含む確認応答(ACK)パケットを送信します。
DHCP リレー エージェントは ACK パケットを受信し、クライアントに転送します。
DHCP クライアントは ACK パケットを受信し、設定情報を保存します。
そのように設定されている場合、DHCP リレーエージェントは、このクライアントのホストルートとアドレス解決プロトコル(ARP)エントリをインストールします。
IPアドレスで初期リースを確立した後、DHCPクライアントとDHCPサーバーはユニキャスト送信を使用してリースの更新またはリリースをネゴシエートします。DHCP リレーエージェントは、ルーター(またはスイッチ)を通過するクライアントとサーバー間のユニキャストのすべてのパケットを「スヌープ」し、このクライアントのリースがいつ期限切れになったか、いつ解放されたかを判断します。このプロセスは、リースシャドーイングまたはパッシブスヌーピングと呼ばれます。
DHCP競合の検出と解決
DHCP サーバーとして動作するデバイスから IP アドレスを受信したクライアントは、一連のアドレス解決プロトコル(ARP)テストを実行して、アドレスが利用可能であり、競合が存在しないことを確認します。クライアントがアドレスの競合を検出した場合、DHCP サーバーに競合を通知し、DHCP サーバーに別の IP アドレスをリクエストできます。
デバイスは、クライアントが検出したすべての競合のログを維持し、競合のあるアドレスをDHCPアドレスプールから削除します。競合リストを表示するには、 show system services dhcp conflict コマンドを使用します。競合リスト内のアドレスは、 clear system services dhcp conflict コマンドを使用して手動でリストをクリアするまで除外されたままになります。
ルーティングインスタンスでDHCPローカルサーバー、DHCPリレーエージェント、およびDHCPクライアントを有効にする
ルーティングインスタンスでDHCPローカルサーバー、DHCPリレーエージェント、またはDHCPクライアントを有効にする場合は、以下の点に注意してください。
DHCP ローカルサーバー、DHCP リレーエージェント、DHCP クライアントは 1 つのルーティングインスタンスで設定できますが、その機能は 1 つのインターフェイス上で相互に排他的です。DHCP クライアントが 1 つのインターフェイスで有効になっている場合、DHCP ローカル サーバーまたは DHCP リレー エージェントはそのインターフェイスで有効にできません。
DHCP クライアント、DHCP リレー エージェント、DHCP ローカル サーバー サービスは、それぞれのルーティング インスタンスで独立して動作します。以下の機能は、デバイス上で同時に機能できます。
DHCPクライアントとDHCPローカルサーバー
DHCP クライアントと DHCP リレー エージェント
複数のルーティングインスタンス。各インスタンスにDHCPローカルサーバー、DHCPリレーエージェント、またはDHCPクライアントを含めるか、各ルーティングインスタンスにDHCPクライアントとDHCPローカルサーバー、またはDHCPクライアントとDHCPリレーエージェントを含めることができます。
ルーティングインスタンスでDHCPサービスを有効にする前に、ルーティングインスタンスのサポートを含まないDHCPサービスに関連する設定をすべて削除する必要があります。これを行わないと、古いデフォルトのルーティングインスタンス設定が新しいルーティングインスタンス設定よりも優先されます。
シャーシクラスターモードでのプラットフォーム固有のDHCPクライアントの動作
機能エクスプローラーを使用して、特定の機能のプラットフォームとリリースのサポートを確認します。
お使いのプラットフォームに固有の動作を確認するには、以下の表を使用してください。
| プラットフォーム |
違い |
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| SRXシリーズファイアウォール |
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