詳細なDHCPプロトコル（on）

一般的な小規模ネットワーク（自宅ネットワークや学生宅など）では、ネットワーク管理者が手動でIPアドレスを割り当てるのですが、中規模および大規模ネットワークではこの方法は適していません。中規模および大規模ネットワーク、特に大規模ネットワークでは、100を超えるクライアントが存在することが多く、IPアドレスを手動で割り当てる方法は適切ではありません。そのため、効率的なIPアドレス割り当て方法を導入する必要がありますが、幸いなことにDHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）はこの問題を解決します。

DHCPの長所と短所

DHCPサービスの長所：ネットワーク管理者は、各ホストを確認しなくてもIPアドレスやその他の構成パラメータを確認できますが、DHCPは同じIPを同時にリースすることはありません。アドレスは2つのホストに与えられ、DHCP管理者は特定のIPアドレスを使用するように特定のコンピュータを制限することができ、各DHCPスコープに対して多くのオプションを設定でき、クライアントは異なるサブネット間を移動するときにIPアドレスをリセットする必要がありません。

しかし、DHCPには、DHCP以外のクライアントが既にネットワーク上で使用しているIPアドレスが見つからない、ネットワーク上に複数のDHCPサーバーがある場合、1台のDHCPサーバーが他のサーバーによって使用されていることを検出できないという欠点もあります。リースされているIPアドレス;ルーターがBOOTPの転送を許可していない限り、DHCPサーバーはルーター間でクライアントと通信できません。

ワークフロー

DHCPサービスの作業プロセスは次のとおりです。

1.検出フェーズ。DHCPクライアントがDHCPサーバーを探すフェーズ。 ＤＨＣＰクライアントは、ＤＨＣＰサーバを見つけるために、すなわち２５５．２５５．２５５．２５５というアドレスに特定のブロードキャスト情報を送信するために、ＤＨＣＰディスカバリ情報をブロードキャストモードで送信する（ＤＨＣＰサーバのＩＰアドレスはクライアントには未知であるため）。 TCP /IPがインストールされているネットワーク上のすべてのホストがこのブロードキャスト情報を受け取りますが、DHCPサーバーだけが応答します（図1）。

2.プロビジョニングフェーズ。DHCPサーバーがIPアドレスを提供するフェーズです。ネットワーク内でＤＨＣＰ発見情報を受信したＤＨＣＰサーバは、ＤＨＣＰクライアントにリースされていないＩＰアドレスのうちの１つを選び、リースされたＩＰアドレスおよび他の設定を含む情報を提供するＤＨＣＰクライアントをＤＨＣＰクライアントに送信することによって応答する。 （図2）

3.選択フェーズ。DHCPクライアントがDHCPサーバーから提供されたIPアドレスを選択するフェーズです。 DHCPクライアントから送信されたDHCPOfferに情報を提供するDHCPサーバーが複数ある場合、DHCPクライアントは最初に受信したDHCPOffer情報のみを受け入れ、その情報を含むDHCP要求要求メッセージをブロードキャストします。選択したDHCPサーバーはIPアドレスの内容を要求します。ブロードキャストで応答する理由は、DHCPサーバーから提供されたIPアドレスを選択することをすべてのDHCPサーバーに通知するためです（図3を参照）。

4.確認フェーズ。DHCPサーバーが提供されたIPアドレスを確認するフェーズです。 DHCPサーバーは、DHCPクライアントからDHCP要求要求メッセージを受信すると、提供したIPアドレスを使用できることをDHCPクライアントに通知して、提供したIPアドレスおよびその他の設定を含むDHCPack確認メッセージを送信します。 。 DHCPクライアントはTCP /IPプロトコルをネットワークカードにバインドし、さらに、DHCPクライアントによって選択されたサーバーを除き、他のDHCPサーバーは提供されたIPアドレスを取り戻します（図4を参照）。

5.もう一度ログインします。 DHCPクライアントは、ネットワークに再ログインするたびに、DHCPディスカバリー検出情報を送信する必要はありませんが、以前に割り当てられたIPアドレスを含むDHCP要求要求情報を直接送信します。 DHCPサーバーはこのメッセージを受信すると、DHCPクライアントに元のIPアドレスを引き続き使用させ、DHCPack確認メッセージに応答させます。このIPアドレスが元のDHCPクライアントに割り当てられなくなった場合（たとえば、このIPアドレスが他のDHCPクライアントに割り当てられた場合）、DHCPサーバーはDHCPクライアントにDHCPnack拒否メッセージで応答します。元のDHCPクライアントがこのDHCPnack拒否メッセージを受信すると、新しいIPアドレスを要求するためにDHCPdiscover discoveryメッセージを再送信する必要があります。

6.リースを更新します。 DHCPサーバーがDHCPクライアントにリースするIPアドレスには通常リース期間があり、有効期限が切れると、DHCPサーバーはリースされたIPアドレスを再利用します。 DHCPクライアントがIPリースを延長したい場合は、IPリースを更新する必要があります。 DHCPクライアントが起動し、IPリースが半分に期限切れになると、DHCPクライアントは自動的にDHCPサーバーにメッセージを送信してIPリースを更新します。

理解のために、DHCPクライアントとレストランのゲスト、DHCPサーバーとウェイター（レストランには複数のウェイターがいる場合があります）を比較します。IPアドレスは、顧客が必要とする食べ物よりも優れています。それからあなたはこのように全体のプロセスを説明することができます：客はレストランに入って、尋ねます：「ウェイターはいますか？ '（DHCPdiscover）、複数のウェイターが同時に答えました：「はい、手羽先があります」'「ハンバーガーがあります」（DHCPoffer）。ゲストは言った： "まあ、私はハンバーガーが欲しい"（DHCPrequest、このゲストはかなり硬いです、いつも私が初めて聞いた食べ物を選ぶ）、ハンバーガーを持つウェイターは答えました： "Come on" （DHCPack）、そして楽しんでもらうためにゲストに食べ物を持ってきます（ネットワークカードとIPアドレスをバインドします）。次回来たときは、お気に入りのハンバーガーを注文したウェイターに直接行き（DHCPrequest）、ハンバーガーがあれば確認してもう一度サーブし（DHCPack）、売り切れの場合はウェイターは次のように伝えます。ゲスト：&すみません、'（DHCPnack）を売り切れました。ゲストが料理が食べ続けられると特に述べない限り、ウェイターは時々テーブルを拾うでしょう、そしてウェイターは残り物を取るでしょう。