Wi-Fi裏側の交渉術_DHCPとDORA

スマートフォンをWi-Fiに繋ぐ時って、IPアドレスなんてまあ意識しないじゃないですか。 でもあの接続ボタンを押したほんの一瞬にですね、実は目に見えない交渉が行われているんです。 というわけで今回は、その裏で働くDHCPという仕組みを深掘りして、どうやって魔法が起きるのか、その秘密のやり取りを覗いてみましょう。 まさに秘密の交渉ですね。もしこれがなかったら、例えば会社のPCが1000台あるとしますよね。はい、1000台。 それ全部に、システム管理者がIPアドレスを書いた紙を配って、手で入力させることになるんです。 うわあ、考えただけでも大変そう。番号が被っちゃったり一桁間違えただけでも、もうネットワークは大混乱。 DHCPは私たちをその悪夢から救ってくれる、まあヒーローみたいなものなんですよ。そのヒーローの交渉術が、資料にあるドラ、ドラというわけですね。 なんだか秘密のコードネームみたいでちょっとワクワクしますね。ええ。まずPCがネットワークに繋がると、ドラのD、ディスカバー、つまり発見が始まります。 誰かIPアドレスを貸してくれるサーバーはいませんか？ってネットワーク全体にこう大声で呼びかけるんです。 へえー、その声を聞いたサーバーはどうするんですか？もしネットワークにサーバーが複数いたら、取り合いになったりとかは？ あ、いい質問ですね。声を聞いたサーバーは、それぞれがO、オファー、提案を返します。「うちならこのアドレスを貸せますよ」ってPCに直接提案を送るんですね。 なるほど。で、複数の提案を受け取ったPCは、まあ大体一番早く届いたものを選んで、R、リクエスト、要求ですね。 「じゃああなたから提案されたこのアドレスを借ります」と、今度は全員に聞こえるように宣言し直すんです。 なるほど。早い者勝ちのオークションみたいですね。他のサーバーもその宣言を聞いてるから、あ、そのアドレスはもう決まったんだなって分かるわけだ。 おっしゃる通りです。そして最後にサーバーが、A、アックノレッジ、承認ですね。「了解しました。このアドレスの貸し出しを許可します」と言う最終確認を送る。 このドラの4ステップが完了して初めて通信ができるようになるわけです。そこでちょっと気になったのが、さっきから貸し出すっていう言葉も使っている点です。 アドレスってもらえるんじゃなくて、あくまでレンタルなんですね。ということは、いつか返さないといけないんですか？ そうなんです。そこがDHCPの非常に賢い点でして、リース、つまり賃貸契約になっているんですよね。 各アドレスには有効期限が設定されていて、デバイスがネットワークから切断されるとそのアドレスは自動でサーバーに返却されます。 へえー。そして待っている他のデバイスにすぐ貸し出せる。だからカフェとか空港みたいに、たくさんの人が出入りする場所でもIPアドレスがなくならないんです。 それは効率的ですね。でももしリース期間が、例えば大事なファイルのダウンロード中に切れちゃったら、通信も切れちゃうんですか？ あ、その心配はいりません。デバイスはリース期間の半分が過ぎたあたりで、自動的にサーバーへ契約更新お願いしますってリクエストを送るんですよ。 あ、そうなんですね。なので使い続けている限り、いきなり追い出されるなんてことはないですね。 安心しました。ということはDHCPがくれるのって、そのIPアドレスという仮の住所だけなんですか？ いえ、それだけだと実はインターネットには出られないんです。DHCPはもっと親切で、ネットワーク接続のウェルカムパッケージを丸ごと渡してくれます。 ウェルカムパッケージ？ええ。IPアドレスという、まあ家の住所に加えて、あと三つ、重要な情報がセットになっています。 具体的には何が入ってるんですか？まずはサブネットマスク。これはあなたの家がどの町内会にいるか、みたいな地域の地図ですね。 はいはい。次にデフォルトゲートウェイ。これはインターネットっていう高速道路に乗るための、インターチェンジの場所です。なるほど。 で最後にDNSサーバー。これはウェブサイトの名前をIPアドレスに変換してくれる、分厚い電話帳みたいな役割です。 この4セットがあるから、私たちは何も考えずにネットが使える、というわけです。なるほど。住所だけじゃなくて地図と高速の乗り口と電話帳までくれるから迷子にならないんですね。 ようやく全体像が見えました。ええ。つまり私たちがカフェでWi-Fiに何気なく接続する、その裏では、この緻密なドラの対話とウェルカムパッケージの提供が瞬時に行われていると。 現代の、このどこでも繋がるっていう当たり前は、この目に見えないヒーローの活躍があってこそ成り立っているんですよね。 さて、最後に一つ思考を深める問いを。資料にDHCPリレーエージェントという言葉がありました。実はこの「誰かいますか？」という声はルーターを超えて他のネットワークには届かないんです。 ですがこのリレーエージェントという機能がその声を別のネットワークまで中継してくれる。この仕組みがあることで、複数の部署とか広いキャンパスを持つ大規模な組織のネットワーク管理は、 一体どのように効率化されていると思いますか？少し考えてみるのも面白いかもしれませんね。