ARP・DHCP

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同一LAN内での通信を支える、地味だが必須の周辺プロトコル2つ。

ARP(Address Resolution Protocol)

IPアドレスから、同一LAN内の相手のMACアドレス(データリンク層のアドレス)を調べる仕組み。

なぜ必要か: OSI参照モデルで見た通り、同一LAN内の通信は最終的にMACアドレス宛てに送る必要がある。しかし普段人間やアプリが意識するのはIPアドレスなので、「このIPアドレスを持つ端末のMACアドレスは何か」を調べる手順が必要になる。

流れ:

  1. 送信したい端末が、LAN内の全員に「192.168.1.10のMACアドレスを教えて」とブロードキャスト(ARPリクエスト)
  2. 該当するIPアドレスを持つ端末だけが「自分のMACアドレスは〇〇です」と返答(ARPリプライ)
  3. 送信元はこの対応をARPテーブル(キャッシュ)に一定時間保存し、次回以降は問い合わせを省略

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

端末がネットワークに接続したとき、IPアドレスなどの設定情報を自動的に割り当てる仕組み。手動でIPアドレスを設定しなくてもWi-Fiに繋ぐだけでネットに繋がるのはDHCPのおかげ。

DHCPサーバーが配布する代表的な情報:

  • 割り当てるIPアドレス(プライベートIPの中から未使用のものを貸し出す)
  • サブネットマスク
  • デフォルトゲートウェイのアドレス
  • DNSサーバーのアドレス(DNSの問い合わせ先)

流れ(DORAと呼ばれる4ステップ):

  1. Discover: 端末が「IPアドレスをください」とブロードキャスト
  2. Offer: DHCPサーバーが「このIPアドレスはどうですか」と提案
  3. Request: 端末が「そのIPアドレスをください」と正式に要求
  4. Ack: DHCPサーバーが割り当てを確定し通知

割り当てられたIPアドレスにはリース期間(有効期限)があり、切れる前に端末が再度更新を要求する。

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