DHCP サーバー | 徒然なるままに https://www.seichan.org 徒然と日々の出来事(ネタ)を書いていこうかと．主に FreeBSD，Unix系の話題が中心ですが，その他の話題もあつかってみたり． Mon, 08 Apr 2024 22:57:08 +0000 ja hourly 1 https://wordpress.org/?v=7.1.2 Windows Server – DHCP サーバーの管理 (2) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e7%ae%a1%e7%90%86-2.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e7%ae%a1%e7%90%86-2.html#respond Sat, 23 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2604 DHCP サーバーも常に管理が必要です．
今回は特定の端末へのアドレス配布を拒否するためのフィルターを二種類解説します．
サーバー全体で拒否する方法と，特定のスコープで拒否する方法です．

DHCP サーバーのフィルター (拒否のフィルター)

ある端末への DHCP アドレス配布を拒否したい場合にフィルターを利用して制御することができます．
ここで説明する方法は複数のスコープに関係なく，全体的にアドレスの配布を拒否します．

逆に，登録した端末にだけ配布する．というフィルターもありますが，ちょっと現実的ではないと思いますのでここでの説明は省略します．方法はここで説明するものとほぼ同一です．

「フィルター」の「拒否」を選択，右クリックでメニューを表示し「新規のフィルター」をクリックします．

拒否したい MAC アドレスおよび説明にわかりやすい名前を入力して「追加」をクリックします．

今回は「拒否」が優先されることを確認するため，前回「予約」を設定した端末を「拒否」に登録しています．

登録されて一覧に表示されたことを確認して「閉じる」をクリックします．

「フィルター」はスコープの範囲外の設定ですので，もう一方のサーバーにも同様の設定が必要となります．

「フィルター」の「拒否」を選択，右クリックでメニューを表示し「新規のフィルター」をクリックします．

拒否したい MAC アドレスおよび説明にわかりやすい名前を入力して「追加」をクリックします．

登録されて一覧に表示されたことを確認して「閉じる」をクリックします．

「許可」および「拒否」アイコンを注意深く見て頂くとわかるのですが，赤色の下矢印がついています．これは「無効」をあらわしており，登録したフィルターが機能していません．

「拒否」を選択，右クリックでメニューを表示し「有効にする」をクリックします．

もう一方のサーバーも同様に「有効にする」を実行します．

端末で IP アドレスの取得を試みます．このように要求がタイムアウトしました．とアドレスの配布が行われないことが確認できます．

特定のスコープでのフィルター処理

先の例はスコープの範囲を超えてサーバー全体に対しての設定となりました．場合によっては，通常は IP アドレス配布を許可，特定のスコープの場合にのみ拒否したいというシチュエーションはあるかもしれません．

例えば，無線は許可するけど有線接続は拒否する．だったり，逆のパターンだったり．特定の部屋では繋がせないなど．

本来は DHCP サーバーだけではなく，L2 Switch と連携して行う方法が一般的ではありますが，DHCP サーバーだけでできる範囲を紹介します．

はじめに，上で実施した「拒否」フィルターを削除します．(2台のサーバーで実施します)

拒否フィルターに登録されている設定を選択，右クリックでメニューを表示し「削除」をクリックします．

削除の確認が促されますので「はい」をクリックします．

適用したいスコープを開いてポリシーを選択，右クリックでメニューを表示し「新しいポリシー」をクリックします．

ウィザードが起動しますので，ポリシー名，説明を入力して次へをクリックします．
ポリシー名はわかりやすい名前をつけましょう．

条件の構成画面が表示します．今は何もない状態ですので「追加」をクリックします．

条件を設定する画面に移動します．

  • 条件 は以下が選択可能です
    • ベンダークラス
      Option 60 のベンダー識別子．Windows の場合は MSFT 5.0 などの値
    • ユーザークラス
      Option 77 のユーザー識別子．PXE などで用いられる
    • MACアドレス
      DHCP リクエストを送信してきた MAC アドレス
    • クライアント識別子
      Option 61 のクライアント識別子．Windows の場合は MAC アドレス
    • 完全修飾ドメイン名
      Option 81 の FQDN．
    • リレーエージェントの情報
      DHCP リレーエージェントの IP アドレス
  • 演算子
    • 等しい
      イコール．マッチさせる際に利用
    • 次の値と等しくない
      ノットイコール．マッチさせたくない場合に使用
  • 値
    条件で指定した内容に合わせた値

今回は特定の端末を除外したい．の為，単純に します．

条件設定がややこしいですが，この MAC アドレス以外へは IP アドレスを配布する．というルールを設定するため，次のようになります．

MAC アドレスを条件として，値に該当の端末の MAC アドレスを入力します．演算子はこの MAC アドレス以外なら IP アドレスを配布とするため「次の値と等しくない」を選択します．

設定した内容はこのとおりになります．確認のうえ「OK」をクリックします．
他に除外したい端末がいたら MAC アドレスを追加することも可能です．

前の画面に戻ります．追加の条件などがあれば追加可能です．今回は追加条件はないので「次へ」をクリックします．

このポリシーにマッチした際に配布するアドレス帯を設定する必要があります．
ここで「いいえ」を選択すると，スコープで設定したアドレスも利用されなくなり，結果として全端末へのアドレス配布が行われなくなります．

今回はマッチした端末以外へは通常通り配布を行いたいため「現在のスコープの IP アドレス範囲」をそのまま「開始 IP アドレス」「終了 IP アドレス」に入力して「次へ」をクリックします．

DHCP オプションとして別途定義することが可能です．ここは未指定の場合はスコープのオプションが採用されます．
アドレスを配布しない．が目的なのでここは何も弄らずに「次へ」をクリックします．

確認画面が表示されますので条件設定を確認し「完了」をクリックします．

スコープに対してのポリシー設定ですので，レプリケート可能です．
スコープを選択，右クリックでメニューを表示し「スコープのレプリケート」をクリックします．

スコープがレプリケートされたことを確認して「閉じる」をクリックします．

端末で状態を確認してみます．
ですが，IP アドレスが振られてしまいました．これは「予約」を設定しているからとなります．

該当スコープの「アドレスのリース」より，予約アドレスを選択，右クリックでメニューを表示して「削除」をクリックします．

確認が促されますので「はい」をクリックします．

予約を削除したため，改めてスコープ情報のレプリケートを行います．
スコープを選択，右クリックでメニューを表示し「スコープのレプリケート」をクリックします．

レプリケートが成功した事を確認して「閉じる」をクリックします．

改めて IP アドレスの取得を試みます．取得できないことが確認できます．

以上，2種類のフィルターの解説でした．
DNS の動的更新のお話に進みたいのですが，そうなると DNS のお話を先にしなければなりませんので，次回以降は DNS について触れていきたいと思います．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e7%ae%a1%e7%90%86-2.html/feed 0 Windows Server – DHCP サーバーの管理 (1) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e7%ae%a1%e7%90%86-1.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e7%ae%a1%e7%90%86-1.html#respond Thu, 21 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2568 DHCP サーバーも常に管理が必要です．
今回は DHCP サーバーの状態の確認方法，ログファイルの場所，DHCP の IP 固定割り当ての方法について解説します．

払い出し状況を確認する

IPアドレスの払い出し状況を確認する (ホットスタンバイモード)

DHCP管理コンソールより，確認したいスコープを選択，右クリックでメニューを表示し「統計情報の表示」をクリックします．

統計情報が表示されます．項目の説明は次のとおりです．

項目説明
アドレスの合計スコープ全体のアドレス数
使用中スコープ全体の使用中アドレス数
利用可能なアドレス
(このサーバのプール)		正常時に、払い出し可能な残アドレス数
利用可能なアドレス
(パートナープール)		パートナーの予約プールで、払い出し可能な残アドレス数
許可されたアドレス
(このサーバのプール)		正常時に、払い出し済みのアドレス数
許可されたアドレス
(パートナープール)		パートナーの予約プールで、払い出し済みのアドレス数

ホットスタンバイモードは通常時はアクティブサーバーでのみアドレスの払い出しを行いますので「許可されたアドレス (パートナープール)」のカウントは 0 になります．
ここのカウントがアップしていた場合はアクティブ機に何らか障害が発生していたということになります．

IPアドレスの払い出し状況を確認する (負荷分散モード)

DHCP管理コンソールより，確認したいスコープを選択，右クリックでメニューを表示し「統計情報の表示」をクリックします．

統計情報が表示されます．項目はホットスタンバイモードと同一です．

負荷分散モードは両方のサーバーがアクティブサーバーになりますので，このサーバーもパートナーもカウントアップされます．ただし，クライアントID (MAC アドレス) によってどちらのサーバーが処理すべきかが決まってきますので，以下画面のように偏りが生じる場合があります．

負荷分散モードの動作の詳細は「Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長化方式 – 負荷分散モード)」を参照ください．

ログを確認する

DHCP サーバーのログは「C:\Windows\System32\dhcp\」以下に「DhcpSrvLog-<曜日>.log」として存在します．
このログをみると，いつどの端末に払い出されたのか，データベースがクリーンアップされたのかなどを確認することができます．

このログは負荷分散モードで実行していた際の1台目のログです．
ID 10，説明「Assign」は新規アドレスの払いだしが行われたことを意味します．
ID 11，説明「更新」はリースの更新が行われたことを意味します．

ID 36，説明「クライアント ID ハッシュの不一致またはスタンバイ サーバーが原因でパケットが破棄されました。」は負荷分散モードの場合はこのサーバーが処理すべきではないと判断された場合に出力されます．
ホットスタンバイモードの場合はスタンバイ機に DHCP REQUEST が届いた際に出力されます．

このログは負荷分散モードで実行していた際の2台目のログです．
負荷分散モードですので，こちらでもアドレスの配布が行われるため「Assign」が確認できます．

DHCP のログがどこにあるかわからない．という人が以外と多いので，このようにログが取得されていることを覚えておきましょう．

また，ログファイルは1週間でローテーションされてしまいます．長期でログを保存する必要がある場合はログの転送などは別途考慮する必要があります．

IPアドレスの予約 (端末への固定割り当て)

ある端末には DHCP でも固定でアドレスを割り当てたいケースは多いと思います．端末側で固定アドレスを振る場合も多いですが，DHCP を使っての固定割り当てももちろん可能です．

メリットは変化に対応できることです．参照 DNS サーバーが変わった．やネットワーク構成が変わる際にも DHCP サーバーの修正だけで対応が可能になります．

以下，IPアドレスの予約の方法を説明します．

DHCP コントロールパネルで，固定割り当てを行いたいスコープを展開して「予約」を選択して右クリックし「新しい予約」をクリックします．

「新しい予約」ウィンドウが開きます．

  • 予約名
    固定で割り当てる端末の予約名です．管理上の名前なのでホスト名である必要はありませんが，後で分かるような名前を付けましょう
  • IPアドレス
    この端末に割り当てる IP アドレスです．スコープで定義したアドレスを外れた IP アドレスを設定することが可能です
  • MACアドレス
    端末を特定するための MAC アドレスです．MAC アドレスの入力時，- (ハイフン) も : (コロン) もつけてはいけないので注意してください

必要事項を入力したら「追加」をクリックします．

予約の一覧に追加されたことを確認します．

このままだと片方のサーバーにしか予約が存在しない状態です．
該当のスコープを選択，右クリックしてメニューを表示し「スコープのレプリケート」をクリックします．

スコープが正しくレプリケートされたことを確認して「閉じる」をクリックします．

該当の端末で DHCP によるアドレスの取得 (更新) を行って，予約で設定した IP アドレスが割り当てられたことを確認します．

なお，リース状況の一覧ではこのように「予約」として上記記録された状態となります．

以上，リース状況の確認方法や固定アドレスの割り当て方法の説明でした．
DHCP サーバー特定の端末へのアドレス配布を拒否する．などもっと多様なことが可能です．次回も引き続き管理について解説していきます．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e7%ae%a1%e7%90%86-1.html/feed 0 Windows Server – DHCP フェイルオーバーの構成 (負荷分散モード) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%83%95%e3%82%a7%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%aa%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e6%a7%8b%e6%88%90-%e8%b2%a0%e8%8d%b7%e5%88%86%e6%95%a3%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%83%89.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%83%95%e3%82%a7%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%aa%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e6%a7%8b%e6%88%90-%e8%b2%a0%e8%8d%b7%e5%88%86%e6%95%a3%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%83%89.html#respond Tue, 19 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2414 本記事では、Windows Server で構成する DHCP サービスにおいて，2台の DHCP サーバーによる冗長化について解説します．
今回は二つの冗長化方式の「負荷分散モード」を説明します．

「負荷分散モード」の動作の詳細は「Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長化方式 – 負荷分散モード)」に纏めましたので是非ご参照ください．

2台目の DHCP サーバーの登録

DHCP フェイルオーバーを構成するため，2台目のサーバーを登録(承認)します．2台目のサーバー側で操作した後にどちらか一方で管理を行う形で説明します．

2台目のサーバーの DHCP サーバーの承認

ここは2台目のサーバーで操作します．

サーバーを選択，右クリックでメニューを表示し「承認」をクリックします．

改めてサーバーを選択，右クリックでメニューを表示し「最新の情報に更新」をクリックします．

画面が更新され，IPv4 / IPv6 に緑のチェックマークがついていることを確認します．

1台目のサーバーで集中管理を行う

以降，1台目のサーバーで操作します．

画面トップの「DHCP」を選択，右クリックでメニューを表示し「承認されたサーバーの管理」をクリックします．

「承認されたサーバーの管理」画面が表示されます．ここに先ほど承認した2台目が表示されます．
もし表示されない場合は「最新の情報に更新」をクリックしてください．

2台目のサーバーを選択して「OK」をクリックします．

管理画面に2台目のサーバーも表示されれば完了です．

DHCP フェイルオーバーの構成 (負荷分散モード)

DHCP フェイルオーバー (負荷分散モード) を構成します．

フェイルオーバーを構成したいスコープを選択，右クリックし「フェイルオーバーの構成」をクリックします．

「フェイルオーバーの構成」ウィザードが開きます．複数のスコープがある場合，すべてのスコープを対象とすることがデフォルトで選択されています．
「すべて選択」のチェックを外すとスコープ毎の設定に変更できます．

ここでは，スコープ毎の設定を行いますので「すべて選択」のチェックを外してスコープを選択しています．

選択が完了したら「次へ」をクリックします．

パートナーサーバーの指定画面になります．初回はリストにいないため「サーバーの追加」をクリックします．

「サーバーの追加」画面に承認された DHCP サーバーの一覧が表示されます．
パートナーとしたい DHCP サーバーを選択して「OK」をクリックします．

前の画面に戻ります．選択したサーバーが表示されていることを確認して「次へ」をクリックします．

DHCP フェイルオーバーの動作を決める箇所になります．

  • 関係名
    パートナーとリレーションシップを行う際の名前を決定します．好きな名前で大丈夫です．
    以降の設定(フェイルオーバーモードなど)を定義したテンプレートと考えてください．
  • クライアントの最大リードタイム(MCLT)
    プライマリサーバーがダウンした場合に、パートナーサーバーに切り替わるまでの時間を設定します．デフォルト値は1時間です．この間，負荷分散モードの場合はアクティブ機が対処すべき端末へのアドレス配布になります．
    詳細な動きは「」を参照ください．
  • モード
    「負荷分散モード」か「ホットスタンバイモード」を選択できます．今回は「負荷分散モード」を選択します．
  • 負荷分散の割合
    2台の DHCP サーバーで処理する割合を決定します．通常は 50% ずつになりますし，特に理由がない限りは変更の必要はありません．
  • 状態の切り替えの間隔
    1台障害が発生した際「パートナーとの接続なし」になり，ここで指定した時間経過後に「パートナー停止中」に変化します．
    本設定が未構成だと自動で変化しませんので，チェックを入れて時間を設定する必要があります．
    未構成の場合は手動で状態を切り替える必要があります．
  • メッセージ認証を有効にする
    2台のサーバーで情報の同期をとる際に共有シークレットによる認証を行うかどうかを決定します．
    通常はチェックを入れてシークレットを入力します．

以下，各項目値を設定したら「次へ」をクリックします．

設定値の確認画面が表示されますので確認のうえ「完了」をクリックします．

フェイルオーバーの構成が行われます．全て成功であることを確認して「閉じる」をクリックします．

構成直後，2台目の情報が古いままとなっていますので，サーバーを選択，右クリックでメニューを表示し「最新の情報に更新」をクリックします．

2台目に1台目と同じスコープ情報が生成されていることを確認します．

以上で DHCP フェイルオーバー (負荷分散モード) の構成は完了となります．

DHCP フェイルオーバー構成の変更

上の画像のまま進んでいた場合，状態切り替えの間隔などが規定値でした．これらは後で変更することが可能です．

サーバーの「IPv4」を選択，右クリックでメニューを表示し「プロパティ」をクリックします．

プロパティウィンドウの「フェイルオーバー」タブをクリックして編集したい「リレーションシップ」を選択のうえ「編集」をクリックします．

編集画面に移動します．これが作成時の設定内容です．

今回，次のように修正します．修正が終わったら「OK」をクリックしてウィンドウを閉じます．

  • 状態切り替えの間隔：30分
  • クライアントの最大リードタイム：15分

プロパティウィンドウに戻りますので「OK」をクリックしてウィンドウを閉じます．

設定がスコープに反映されているか確認します．

スコープを選択して右クリックでメニューを表示し「プロパティ」をクリックします．

プロパティウィンドウが開きますので「フェイルオーバー」タブをクリックし，設定内容が反映されていることを確認します．

以上で DHCP フェイルオーバーの構成 (負荷分散モード) の説明を終わります．

次回はホットスタンバイモードの説明を行います．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%83%95%e3%82%a7%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%aa%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e6%a7%8b%e6%88%90-%e8%b2%a0%e8%8d%b7%e5%88%86%e6%95%a3%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%83%89.html/feed 0 Windows Server – DHCP フェイルオーバーの構成 (ホットスタンバイモード) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%83%95%e3%82%a7%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%aa%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e6%a7%8b%e6%88%90-%e3%83%9b%e3%83%83%e3%83%88%e3%82%b9%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%83%90%e3%82%a4.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%83%95%e3%82%a7%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%aa%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e6%a7%8b%e6%88%90-%e3%83%9b%e3%83%83%e3%83%88%e3%82%b9%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%83%90%e3%82%a4.html#respond Sun, 17 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2453 本記事では、Windows Server で構成する DHCP サービスにおいて，2台の DHCP サーバーによる冗長化について解説します．
今回は二つの冗長化方式の「負荷分散モード」を説明します．

「ホットスタンバイモード」の動作の詳細は「Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長化方式 – ホットスタンバイモード)」に纏めましたので是非ご参照ください．

DHCP フェイルオーバーの構成の解除

「ホットスタンバイモード」の構成を行うにあたり，前回設定した「負荷分散モード」のフェイルオーバー構成を解除します．

解除せずにリレーションシップを修正して「ホットスタンバイモード」に変更することも可能ですが複数のスコープがあり，それぞれで動作モードを変えたい場合などは複数のリレーションシップを構成，使用することもありますので，新しく作成する形にします．

フェイルオーバーの構成を解除したいスコープを選択，右クリックでメニューを表示し「フェイルオーバーの構成解除」をクリックします．

パートナー側でスコープが削除される旨の確認が促されますので「OK」をクリックします．

改めて確認が促されますので「OK」をクリックします．

フェイルオーバーの構成解除の処理が行われます．全て「成功」であることを確認して「閉じる」をクリックします．

パートナーサーバーにスコープ情報が残ったままに見えますので，パートナーサーバーの「IPv4」を選択，右クリックでメニューを表示して「最新の情報に更新」をクリックします．

構成解除したスコープがパートナーサーバー上から消えたことを確認します．

DHCP フェイルオーバーの構成 (ホットスタンバイモード)

DHCP フェイルオーバー (ホットスタンバイモード) を構成します．

フェイルオーバーを構成したいスコープを選択，右クリックし「フェイルオーバーの構成」をクリックします．

「フェイルオーバーの構成」ウィザードが開きます．複数のスコープがある場合，すべてのスコープを対象とすることがデフォルトで選択されています．
「すべて選択」のチェックを外すとスコープ毎の設定に変更できます．

ここでは，スコープ毎の設定を行いますので「すべて選択」のチェックを外してスコープを選択しています．

選択が完了したら「次へ」をクリックします．

パートナーサーバーの指定画面になります．パートナーサーバーは前回登録済みですのでリストから選択します．
今回はホットスタンバイモードで構成しますので「このサーバーに構成済みのフェイルオーバーリレーションシップがあれば再利用する」のチェックは外します．

なお，パートナーの登録が今までなく，初回の場合は「Windows Server – DHCP フェイルオーバーの構成 (負荷分散モード) の パートナーサーバーの指定画面になります．初回はリストにいないため「サーバーの追加」をクリックします．」の箇所を参照ください．

DHCP フェイルオーバーの動作を決める箇所になります．

  • 関係名
    パートナーとリレーションシップを行う際の名前を決定します．好きな名前で大丈夫です．
    以降の設定(フェイルオーバーモードなど)を定義したテンプレートと考えてください．
  • クライアントの最大リードタイム(MCLT)
    プライマリサーバーがダウンした場合に、パートナーサーバーに切り替わるまでの時間を設定します．デフォルト値は1時間です．この間，負荷分散モードの場合はアクティブ機が対処すべき端末へのアドレス配布になります．
    詳細な動きは「」を参照ください．
  • モード
    「負荷分散モード」か「ホットスタンバイモード」を選択できます．今回は「ホットスタンバイモード」を選択します．
  • パートナーサーバーの役割
    パートナーサーバーの役割を選択します．「アクティブ」か「スタンバイ」が選択可能です．
    「スタンバイ」がデフォルトになります．
  • スタンバイサーバー用に予約されているアドレス
    スタンバイ側に予約する IP アドレスを割合で指定します．デフォルトは 5% ですので，100個のアドレスレンジの場合は5個ということになります．
  • 状態の切り替えの間隔
    1台障害が発生した際「パートナーとの接続なし」になり，ここで指定した時間経過後に「パートナー停止中」に変化します．
    本設定が未構成だと自動で変化しませんので，チェックを入れて時間を設定する必要があります．
    未構成の場合は手動で状態を切り替える必要があります．
  • メッセージ認証を有効にする
    2台のサーバーで情報の同期をとる際に共有シークレットによる認証を行うかどうかを決定します．
    通常はチェックを入れてシークレットを入力します．

以下，各項目値を設定したら「次へ」をクリックします

設定値の確認画面が表示されますので確認のうえ「完了」をクリックします．

フェイルオーバーの構成が行われます．全て成功であることを確認して「閉じる」をクリックします．

構成直後，2台目の情報が古いままとなっていますので，サーバーを選択，右クリックでメニューを表示し「最新の情報に更新」をクリックします．

2台目に1台目と同じスコープ情報が生成されていることを確認します．

以上で DHCP フェイルオーバー (負荷分散モード) の構成は完了となります．

DHCP フェイルオーバー構成の変更

上の画像のまま進んでいた場合，状態切り替えの間隔などが規定値でした．これらは後で変更することが可能です．

サーバーの「IPv4」を選択，右クリックでメニューを表示し「プロパティ」をクリックします．

プロパティウィンドウの「フェイルオーバー」タブをクリックして編集したい「リレーションシップ」を選択のうえ「編集」をクリックします．

編集画面に移動します．これが作成時の設定内容です．

今回，次のように修正します．修正が終わったら「OK」をクリックしてウィンドウを閉じます．

  • 状態切り替えの間隔：30分
  • クライアントの最大リードタイム：15分
  • スタンバイサーバー用に予約されているIPアドレス：10%

プロパティウィンドウに戻りますので「OK」をクリックしてウィンドウを閉じます．

設定がスコープに反映されているか確認します．

スコープを選択して右クリックでメニューを表示し「プロパティ」をクリックします．

プロパティウィンドウが開きますので「フェイルオーバー」タブをクリックし，設定内容が反映されていることを確認します．

以上で DHCP フェイルオーバーの構成 (ホットスタンバイモード) の説明を終わります．

次回は DHCP サーバーの管理について説明を行います．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%83%95%e3%82%a7%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%aa%e3%83%bc%e3%83%90%e3%83%bc%e3%81%ae%e6%a7%8b%e6%88%90-%e3%83%9b%e3%83%83%e3%83%88%e3%82%b9%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%83%90%e3%82%a4.html/feed 0 Windows Server – DHCP サービスの導入と構成 https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9%e3%81%ae%e5%b0%8e%e5%85%a5%e3%81%a8%e6%a7%8b%e6%88%90.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9%e3%81%ae%e5%b0%8e%e5%85%a5%e3%81%a8%e6%a7%8b%e6%88%90.html#respond Fri, 15 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2369 本記事では、DHCP サーバーの導入と DHCP でのアドレス配布を行うスコープの作成，有効化を行います．
これにより、Windows Server の DHCP サービスを提供可能となります．

なお，DHCP サーバーの機能ですが「Active Directory ドメインサービス」や「DNS サービス」がドメインコントローラーで動作しているため，ドメコンに同居させるケースが多い印象です．

DHCP サーバーのインストール

まずは役割の追加を行います．
サーバーマネージャーの「役割と機能の追加」をクリックします．

役割と機能の追加ウィザードが開始しますので「次へ」をクリックします．

「役割ベースまたは機能ベースのインストール」を選択して「次へ」をクリックします．

「サーバープールからサーバーを選択」を選択し，自身のサーバー名を選択して「次へ」をクリックします．

役割の選択にて「DHCP サーバー」をクリックします．

役割と追加ウィザードが表示されるので「管理ツールを含める」にチェックが入っていることを確認して「機能の追加」をクリックします．

役割の選択にて「DHCP サーバー」にチェックがついていることを確認して「次へ」をクリックします．

機能の選択は何もせずに「次へ」をクリックします．

DHCP サーバーの説明が表示されるのでそのまま「次へ」をクリックします．

インストールオプションの確認にて「インストール」をクリックします．

役割のインストールが完了したことを確認して「閉じる」をクリックします．
ここは事前に閉じてしまっても影響はありません．サーバーマネージャーのフラッグ(旗)アイコンの所で状況を確認することが可能です．

以上で DHCP サーバーサービスの追加は完了です．
冗長構成をとりたい場合は追加で本作業を実施してください．

DHCP サーバーの構成

DHCP の構成を行うには，サーバーマネージャーのツールより「DHCP」をクリックします．

ツリーを開いていき「IPv4」を選択，右クリックでメニューを開き「新しいスコープ」をクリックします．

新しいスコープウィザードが開始されますので「次へ」をクリックします．

スコープ名を入力します．日本語も入力可能です．
例えば，実習室1_192.168.1.0/24 というような 用途名_ネットワークアドレス というような名前など後で見て判別しやすい名前にすることをお薦めします．

入力が終わったら「次へ」をクリックします．

DHCPサーバーの構成設定で，DHCP で配布するアドレスレンジを決定します．アドレスレンジとして作成できるのはサブネット単位で一つとなります．もしこの間に DHCP 範囲外にしたいアドレスがある場合は次の画面で除外が可能です．
DHCPクライアントに伝達する構成設定ではサブネットマスクを決定します．

それぞれ入力が終わったら「次へ」をクリックします．

先ほどのアドレスレンジ中，DHCP の範囲外としたい IP アドレスがあればここで除外アドレスとして登録を行います．
開始 IP アドレス から 終了 IP アドレス で指定した範囲が除外として設定できます．
また，一つだけ除外したい場合は開始，終了とも同じアドレスを入力することで一つだけの登録が可能です．

除外の設定が終わったら「次へ」をクリックします．

DHCP で配布するアドレスのリース期間を設定します．Windows DHCP サーバーの規定値は 8日ととても長い状態です．
一度払い出したアドレスはこのリース期間の間はその端末への予約状態となります．

デスクトップが主体のネットワークであればこのままでも問題ないと思います．
人(端末)がよく入れ替わるネットワークであれば，利用形態 (例えば学校だと授業の一コマの時間など) + α の期間にすることをお薦めします．一コマ 45 分なら 45分～60分など．

今回はそのようなシチュエーションと想定して1時間に設定をしています．
リース期間の設定が終わったら「次へ」をクリックします．

追加のオプションを設定するか確認が入ります．
追加のオプションは「デフォルトゲートウェイ」および「参照DNSサーバー」などです．

ウィザードを終えた後でも追加，変更が可能ですが一気にやってしまうことをお薦めしますので「今すぐオプションを構成する」を選択したまま「次へ」をクリックします．

ルーター(デフォルトゲートウェイ)を設定する画面が表示されます．デフォルトゲートウェイを入力し「追加」をクリックします．

一覧に追加されたことを確認して「次へ」をクリックします．

参照DNSサーバーおよび検索ドメイン名の指定が可能です．基本的には DHCP サーバーの情報を元に入力されていますので修正点があれば修正してください．

内容を修正，確認が終わったら「次へ」をクリックします．

WINS (Windows Internet Naming Service) の名前解決サーバーの設定画面が表示されます．
現在は不要な設定ですので，通常は入力しません．もし WINS サーバーが存在し，WINS による名前解決も必要な場合は追加してください．

WINS って何? という状態の人は設定する必要はないと思います．

空白のまま，もしくはサーバーを追加後「次へ」をクリックします．

設定しているスコープをアクティブにするかどうか確認が入ります．冗長構成を組む際，アクティブのまま実施することが可能ですので通常は即アクティブで良いと思います．

「今すぐアクティブにする」を選択して「次へ」をクリックします．

ウィザードの完了画面が表示されますので「完了」をクリックして画面を閉じます．

以上で DHCP スコープの作成は完了となります．

DHCP サーバーの承認

サーバーを選択，右クリックし「承認」をクリックします．

承認後，まだ IPv4 および IPv6 ともダウンのアイコンになっていると思います．

サーバーを選択し右クリック，メニューを表示して「最新の情報に更新」をクリックして情報を最新化します．

最新の情報に更新すると次のように緑のチェックがついた形に変化します．
これで DHCP サービスとして動作し，先に設定したスコープは有効になります．

以上，1台目の DHCP サーバーの設定は完了です．

次回は2台目の DHCP サーバーを組み込んだ冗長化を取り上げます．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9%e3%81%ae%e5%b0%8e%e5%85%a5%e3%81%a8%e6%a7%8b%e6%88%90.html/feed 0 Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長化方式 – 負荷分散モード) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e5%8c%96%e6%96%b9%e5%bc%8f-%e8%b2%a0%e8%8d%b7%e5%88%86%e6%95%a3%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%83%89.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e5%8c%96%e6%96%b9%e5%bc%8f-%e8%b2%a0%e8%8d%b7%e5%88%86%e6%95%a3%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%83%89.html#respond Wed, 13 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2342 Windows Server の DHCP サービスで利用可能な冗長化方式の「負荷分散モード」について説明します．

通常時の動作

負荷分散モードの状態遷移のイメージは以下のようになります．

負荷分散モードの説明の前提構成

以下負荷分散タンバイモードを説明しますが，その際の DHCP サービスの構成の前提はこのようになっています．
IP アドレスプールが 100 個，分散比率を 50% / 50% としています．

初回の DHCP 要求 (正常動作時)

正常動作時のクライアントからの DHCP リクエストが行われた場合，DHCP Discover に対する OFFER の応答はどちらかのサーバーがが行います．どちらのサーバーが行うのかは負荷分散の割合によって Client Identifer などを元に応答するサーバーが決められています．

MAC Addr A からのリクエストは1台目，Mac Addr B からのリクエストは2台目．のように動作し，2台共応答する訳ではありません．

初回の IP アドレスの配布の際，リース期限は「MCLT」に設定された時間がリース上限として返答されます．先の図で記載しているとおり，MCLT は 5分 としているため，Lease Time は 300s として応答が返ります．

DHCP Ack の際，DHCP サーバー2台の間ではリース情報を共有されます．

偏った処理になった場合の対策

Client Identifer (MAC アドレス) を元に受け持つサーバーが決定されると説明をしましたが，偏りが発生し，片方のプールが枯渇する場合は次の図ようにパートナーに空きアドレスを要求して払い出す動作をします．

したがって，偏りが原因でプールが枯渇してアドレスが払い出せなくことはありません．

リース更新の要求 (正常動作時)

リース更新時の動作は「Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長化方式 – ホットスタンバイモード)」の「リース更新の要求 (正常動作時)」と同様の動作となります．

障害時の動作 (障害発生時)

DHCP サーバーに障害が発生した際の動作について説明します．
以下の図の赤枠で囲んでいる範囲，障害が発生したあと MCLT 時間に到達する間の動作についての説明になります．

新規の端末からの DHCP 要求時の動作

ローカル(1台目)障害が発生した場合で説明します．

ローカルが処理すべきと判断された端末はこの期間中パートナーは DISCOVER への応答は返しません．
パートナーが処理すべきと判断された端末はパートナーが DISCOVER の応答を返し，アドレス配布までの一連の処理を完了できます．

つまり，この期間中ローカルが処理すべきと判断されている端末群への新規のアドレス配布は停止している状態になります．
パートナーが処理すべきと判断されている端末には変わらずに DHCP サービスは提供されます．

障害時の動作および障害復旧中の動作 (MCLT時経過，パートナーが制御)

ローカル(1台目) サーバー障害発生，MCLT 期間を経過した後および，ローカルサーバー復旧中の動作について説明します．
以下の図の赤枠で囲んでいる範囲の動作についての説明になります．

新規のアドレス払い出し

MCLT 経過後するとパートナー(2台目)がすべての処理を行うようになります．
ローカル(1台目)が処理すべきと判断された端末の DHCP DISCOVER の応答もパートナーが行います．
つまり，100％ のアドレス範囲をパートナーが処理する状態となります．

元々ローカルサーバーから払い出されていた端末の場合のリース延長 (1回目)

元々ローカル(1台目)から払い出されていた端末は T1 時間経過後 DHCP Request をローカルサーバー宛てに送信しますが，応答は返せません．
T2 時間経過後の DHCP DISCOVER でパートナーサーバー宛てにリクエストが届きますので，パートナーがリース延長を行います．

この際，延長されたリース時間は MCLT の時間になります．

元々ローカルサーバーから払い出されていた端末の場合のリース延長 (2回目以降)

パートナーが処理するようになった以降の T1 時間経過後の DHCP REQUEST はパートナー宛てに行われますが，パートナーは DHCP REQUEST には応答は返しません．

T2 時間経過後の DHCP DISCOVER に切り替わった際にパートナーは応答を返してリースの再更新が行われます．

障害復旧後の動作

ローカル (1台目) サーバー復旧後の動作について説明します．
以下の図の赤枠で囲んでいる範囲の動作についての説明になります．

ローカルが払い出すべき端末のリース更新

ローカル (1台目) が払い出すべきと判断されている端末がリース延長でパートナーに切り替わっていた端末の場合，ローカルが復旧しても DHCP REQUEST はパートナーに送られます．

ですが，パートナーは DHCP REQUEST には応答せず，T2 時間で応答する旨を先に説明していますが，T2 時間経過後の DHCP DISCOVER にはローカルが応答を返すように再度変わります．

この際，ローカルに切り戻った1回目のリース更新は MCLT の値がリース延長の時間となります．
2回目以降は通常の時間で再延長されます．

以上でDHCP 負荷分散モードの説明を終わります．
次回はこれまでの説明を踏まえて，DHCP サービスの導入について解説を行います．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e5%8c%96%e6%96%b9%e5%bc%8f-%e8%b2%a0%e8%8d%b7%e5%88%86%e6%95%a3%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%83%89.html/feed 0 Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長化方式 – ホットスタンバイモード) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e5%8c%96%e6%96%b9%e5%bc%8f-%e3%83%9b%e3%83%83%e3%83%88%e3%82%b9%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%83%90%e3%82%a4.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e5%8c%96%e6%96%b9%e5%bc%8f-%e3%83%9b%e3%83%83%e3%83%88%e3%82%b9%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%83%90%e3%82%a4.html#respond Mon, 11 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2275 Windows Server の DHCP サービスで利用可能な冗長化方式の「ホットスタンバイモード」について説明します．

通常時の動作

ホットスタンバイモードの状態遷移のイメージは以下のようになります．

ホットスタンバイモードの説明の前提構成

以下ホットスタンバイモードを説明しますが，その際の DHCP サービスの構成の前提はこのようになっています．
IP アドレスプールが 100 個，その内 20% を予約アドレスとして確保した場合となります．

初回の DHCP 要求 (正常動作時)

正常動作時のクライアントからの DHCP リクエストが行われた場合，DHCP Discover に対する OFFER の応答はプライマリーが行います．セカンダリーは OFFER 応答を返しません．
その後の DHCP Request に対してもプライマリーが Ack を返しますが，セカンダリーは何も応答を返しません．

初回の IP アドレスの配布の際，リース期限は「MCLT」に設定された時間がリース上限として返答されます．先の図で記載しているとおり，MCLT は 5分 としているため，Lease Time は 300s として応答が返ります．

DHCP Ack の際，DHCP サーバー2台の間ではリース情報を共有されます．

リース更新の要求 (正常動作時)

初回のリース時間が5分の為，2分30秒後にリース更新要求がクライアントから送信されます．
この要求はユニキャストで DHCP サーバーに送られますので，プライマリーが更新要求に答えます．
更新時は DHCP サービスとして設定しているリース期間を応答します．リース期間は先の図で 10分と記載しているとおり，10分が返されます．

リース更新時も DHCP Ack の際，DHCP サーバー2台の間ではリース情報を共有されます．

障害時の動作 (障害発生時)

DHCP サーバーに障害が発生した際の動作について説明します．
以下の図の赤枠で囲んでいる範囲，障害が発生したあと MCLT 時間に到達する間の動作についての説明になります．

新規の端末からの DHCP 要求時の動作

障害発生直後，新規端末からの DHCP DISCOVER はセカンダリーが受取り，予約範囲の中から払い出します．
リース期間は MCLT の期間を通知します．

プライマリーから払い出されていた端末の更新要求動作

元々プライマリーサーバーから DHCP でアドレスが払いだされていた端末は，T1 時間を超えた際にプライマリーサーバーに更新リクエストを行います．しかし，プライマリーサーバーは障害のため応答を返すことができません．

T2 時間を経過後，端末はブロードキャストあてに DHCP DISCOVER を送信し，そこでセカンダリーサーバーが応答します．
リース情報を共有しているため，元々端末に割り当てているアドレスで更新要求を処理し，リース期間を延長します．

リース期間は MCLT で設定された時間となります．

セカンダリーから払い出されたアドレスの更新要求

元々プライマリーから払い出されて，障害があってセカンダリーに切り替わった端末も，障害後に DHCP 要求を経て新規に払い出された端末も T1 時間を超えた後の DHCP REQUEST で直接セカンダリーサーバーに要求されますが，セカンダリーサーバーはそれに応答を返しません．

T2 時間を経ての DHCP DISCOVER になってセカンダリーサーバーは応答を返します．

セカンダリーはあくまでも DHCP DISCOVER に対してのみ処理を行う点に注意してください．

障害時の動作および障害復旧中の動作 (MCLT時経過，待機回復中)

プライマリーサーバー障害発生，MCLT 期間を経過した後および，プライマリーサーバー復旧中の動作について説明します．
以下の図の赤枠で囲んでいる範囲の動作についての説明になります．

元々プライマリーから払い出されており，このタイミングで更新が発生した場合

元々プライマリーサーバーから払い出しがなされていて，先の MCLT 期間中に更新要求が行われず，この復旧中に更新要求が行われた場合，DHCP REQUEST はプライマリーサーバーを向いてますので，そのままリースの更新が行われます．

ただし，この段階のアドレスのリース時間は MCLT で設定した時間になります．

セカンダリーサーバーから払い出された/更新された端末の場合

障害発生後に新規のアドレス要求を受けた端末および，リース更新を受けた端末は DHCP REQUEST をセカンダリーサーバーに送信しますが，セカンダリーサーバーは応答しません．

T2 時間を経て DHCP DISCOVER に切り替わりますが，この際にプライマリーサーバーが応答し，DHCP ACK を返し，アドレスのリース更新処理へ進みます．

この際にリースされる IP アドレスの期間は MCLT の期間となります．

障害復旧後の動作

プライマリーサーバー復旧後の動作について説明します．
以下の図の赤枠で囲んでいる範囲の動作についての説明になります．

このフェーズに入ると「初回の DHCP 要求 (正常動作時)」および「リース更新の要求 (正常動作時)」と変わらない動作となります．
違いは MCLT 期間中であれば更新要求時に返される値は MCLT 期間になる．ということです．
MCLT 期間を終えた後の更新要求は DHCP 設定で指定しているリース期間を返します．

復旧後のセカンダリー予約アドレスの扱い

障害発生直後に新規にアドレスが払い出される際，セカンダリーの予約アドレスから払い出されます．
その後復旧した後も予約アドレスから払い出されたものは再リースされ継続利用されていきます．

そうすると予約アドレスで指定している割合を下回る事になりますが，その場合はスコープ全体の未リースアドレス帯から予約アドレスで必要な数を確保する動きとなります．
したがって，通常は予約アドレスレンジが枯渇することはありません．

以上でDHCP フェイルオーバー ホットスタンバイモードの説明を終わります．
次回は負荷分散モードの説明を行います．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e5%8c%96%e6%96%b9%e5%bc%8f-%e3%83%9b%e3%83%83%e3%83%88%e3%82%b9%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%83%90%e3%82%a4.html/feed 0 Windows Server – DHCP サービス (DHCP の冗長方式) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e6%96%b9%e5%bc%8f.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e6%96%b9%e5%bc%8f.html#respond Tue, 05 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2265 DHCP について引き続き説明を行います．
今回はWindows Server で提供できる DHCP サービスの冗長方式について説明します．

DHCP サーバー / サービスの冗長方式

冗長化の方式としては次の図のように大きく3つあります．

スコープの分割

スコープの分割による冗長化は，2台以上の DHCP サーバーでそれぞれ配布するアドレス帯を分けて設定する事で冗長化を図る方式です．
サーバーはお互いにリースする範囲が別れており，各々のステータスを意識する必要がありません．
障害が発生した場合，そのサーバーで配布するアドレス帯分，リース可能なアドレス数が減少します．

DHCP サーバーの管理はそれぞれのサーバーで行う必要があり，管理性の面ではデメリットが大きいです．
ただ，各々独立した DHCP サーバーの為，Windows Server とアプライアンス製品で構成する．など違う実装を組み合わせて提供する事が可能です．

以前の Windows Server (Windows Server 2008R2) まではこの方式しか取る事ができませんでした．
現在 (Windows Server 2012 以降) は DHCP ファイルオーバーが利用できる為，Windows Server で DHCP サービスを提供することを考えた場合に，この構成にするメリットはありません．

ホットスタンバイモード

ホットスタンバイモードは，2台の DHCP サーバーでプライマリー/セカンダリーの構成を取り，通常はアクティブ機のみが処理を行う方式です．
プライマリーとセカンダリーでリース情報の共有が行われ，プライマリー機で払い出した情報と同一の情報をセカンダリー機も持ちます．

通常時，クライアントからの DHCP DISOCVER が届いてもセカンダリー機は OFFER を返しません．プライマリー機障害時，切替が完了するまでの間は予約で指定した分のアドレス帯でのみ新規のIPアドレスのリースを行う事ができます．
また，既にプライマリー機よりリース済みのクライアントの再リース要求に対しては応答を行います．

ホットスタンバイモードは DHCP 配布ネットワーク (DHCP プール) 毎に，例えば 192.168.1.0/24 は1号機がプライマリーに．192.168.2.0/24 は2号機がプライマリーに．というようにプライマリー/セカンダリーを変える事も可能です．

各拠点にプライマリーを置き，データセンターなどの中央拠点にセカンダリーを1台配置するような構成として，セカンダリー機を共用する事も可能です．

負荷分散モード

負荷分散モードは，2台のDHCPサーバーでアクティブ/アクティブの構成を取り，両方のサーバーでリースを行う方式です．
2台のサーバー間でリース情報の共有が行われ，片方が払い出した情報と同一の情報をもう一方のサーバーも持ちます．

2台のサーバーで負荷分散するアドレスの数は割合で指定され，クライアントのMACアドレスを元にどちらの DHCP サーバーが応答するかが決定されます．
正確には，Client Identifier または MAC アドレスになりますが，Client Identifier が優先されます．

この形式において，受け持つべきではないと判断したサーバーは クライアントからの DHCP DISCOVER が届いても OFFER を返しません．
片系機障害時，切替が完了するまでの間はもう片系がリース可能な範囲 (負荷分散の割合を元に判断されたクライアントからのリクエスト) のみ新規リースを行う事ができます．
また，既に障害発生機よりリース済みのクライアントの再リース要求に対してはアクティブ機から応答を行います．

負荷分散方式のまとめ

ホットスタンバイモードと負荷分散モードを比較すると次の表のとおりとなります．

ホットスタンバイモード負荷分散モード
正常時
(新規リース)		アクティブ機のみ応答
初回のリース時間は MCLT の設定値		2台とも応答
初回のリース時間は MCLT の設定値
正常時
(リース更新)		アクティブ機のみ応答
更新のリース時間はプールの設定値		2台とも応答
更新のリース時間はプールの設定値
アドレスプールの
処理		スタンバイ機の予約を除いて
全てをアクティブ機で持つ		2台で分散して持つ
障害発生直後
(新規リース)		スタンバイ機の予備分で応答稼動機が管理すべきクライアントのみ応答
障害発生直後
(リース更新)		スタンバイ機が応答稼動機が応答
切り替わり完了後
(新規リース)		100% の範囲をスタンバイ機が応答100% の範囲をスタンバイ機が応答

DHCP フェイルオーバープロパティの紹介

上述で MCLT という単語が出ましたので，以下に Windows Server における DHCP フェイルオーバー構成のプロパティと説明を纏めます．

状態の切り替えの間隔パートナーとの通信が途絶え「パートナー停止中 (Partner-down)」に切り替わるまでの時間です．デフォルト値は60分です．
ホットスタンバイモードでスタンバイ側のレンジが少ない．や，，負荷分散モードを使用する場合は時間を短くすることを検討したほうが良いです．
クライアントの最大リードタイム(MCLT)「パートナー停止中」になった後，稼動機側がスコープ全体を管理可能となるための待ち時間および，障害発生時の新規リース時間です．デフォルト値は60分です．
短くすると，パートナー停止中から稼動機が全体管理可能までの時間が短くなります．また，新規の端末に対するリース時間も短くなります．
長くすると，稼動機が全体管理可能までの時間が長くなります．また，新規の端末に対するリースが不可能になる割合が上がります．
負荷分散モード：ローカル/パートナーの割合負荷分散モードにおいて，2台の処理の割合(比率)を決定する設定です．
各々が管理するアドレスも割合で分割管理されます．
対象クライアントの Client Identifier か CHADDR (MAC アドレス) ハッシュの結果で2台のうちどのサーバーが応答するかが決定されます．
ホットスタンバイモード：予約アドレススタンバイサーバー用に予約するアドレスの割合を決定する設定です．
プールレンジが 100 アドレス，予約 10% の場合は 90個が通常利用可能なアドレスとなり，10個が障害時に利用されるアドレスとなります．

今回はここまでとし，次回はホットスタンバイモードの際の動作詳細について解説します．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%ae%e5%86%97%e9%95%b7%e6%96%b9%e5%bc%8f.html/feed 0 Windows Server – DHCP サービス (DHCP とは) https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%a8%e3%81%af.html https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%a8%e3%81%af.html#respond Sun, 03 Mar 2024 13:00:00 +0000 https://www.seichan.org/blog/?p=2241 今回より DHCP について説明を行います．
まずは DHCP とはなにか，どのように動作するのかを解説します．

DHCP とは

Dynamic Host Configuration Protocol（DHCP）は，IP ネットワークで使用されるネットワーク管理プロトコルです．
コンピューターがネットワークに接続する際に必要な設定情報を自動的に割り当てるために使用され，主にクライアント機 (PCやスマホ，ゲーム機) で利用されます．
大元には BOOTP というプロトコルがあり，これに機能を追加して DHCP として仕様化されました．

DHCP サーバーは，IP アドレス等のネットワーク構成設定をデバイスに動的に割り当て，他の機器と通信が行えるようにします．
コンピューターなどのクライアント端末は自動的にIPアドレスやネットワーク設定を要求し，DHCP サーバーが要求への応答を行う事でネットワーク管理者やユーザーが端末に手動で IP アドレスを割り当てる必要がなくなります．

詳細は後述しますが，同一サブネット内およびリレーを用いたサブネットを跨いだ DHCP サーバーの構成が可能です．

DHCPの通信フロー (同一セグメント内)

同じセグメント内の クライアントとサーバー間の DHCP の通信フローはこのようになります．

DHCP DISCOVER

DHCP DISCOVER は，アドレス払いだしを受けるべく DHCP サーバーを探索するためのリスクエストメッセージパケットです．

起動直後のクライアントは IP アドレスを持っていない，および，DHCP サーバーがどこにいるのか不明の状態のため，0.0.0.0 (及び自身のMACアドレス) を送信元アドレスとして設定し，送信する宛先アドレスはブロードキャストアドレス 255.255.255.255 (及び FF:FF:FF:FF:FF:FF) 宛てに DHCP DISCOVER パケットを送信します．

DHCP DISCOVER パケットを送信する際にクライアントの情報として幾つかの情報を付随して送信しています．代表的なものとして以下があります．

  • Client Identifier
    クライアント識別子が入ります。ほとんどの場合はその端末の MAC アドレスが記されます
  • Vendor Class Identifier
    クライアントのOS情報 (MSFT 5.0 や android-dhcp-10 など) が記されます
  • Parameter Request List
    DHCP でアドレス情報以外に要求したいオプション一覧を要求としてメッセージの中に追加されます
    例えば，サブネットマスク，ゲートウェイ，DNS サーバーなどです

DHCP OFFER

DHCP OFFER は，クライアントからの DHCP DISCOVER リクエストを受け取り，アドレスを払い出す事が可能な DHCP サーバーから返される応答メッセージです．

この際，クライアントに払い出すアドレスを予約して DHCP OFFER の中で提示します．
合わせて，リース時間などの他の設定値もメッセージ内に含んで応答しています．代表的なものとして以下があります．

  • Your IP Address
    クライアントに使用してもらう予定の IP アドレスが記されます
  • DHCP Server Identifier
    DHCP OFFER メッセージを返す DHCP サーバー自身の IP アドレスが記されます
  • Renewal Time Value
    リース延長申請までの時間が記されます
  • Rebinding Time Value
    リース延長が出来ない場合の再度 DHCP DISCOVER を行う時間が記されます
  • Lease Time Value
    払い出す IP アドレスのリース時間が記されます
  • Parameter Request List への応答
    DHCP DISCOVER 事に要求されたオプション一覧に対する応答がメッセージの中に追加されます
    例えば，サブネットマスク，ゲートウェイ，DNS サーバーなどです

DHCP REQUEST

DHCP REQUEST は，DHCP OFFER を返してきた DHCP サーバーから1台を選び，そのサーバー宛に DHCP REQUEST を送出します．
そのサーバー宛てと書いていますが，宛先アドレスはブロードキャストになります．

ブロードキャスト宛てなので，複数のDHCP サーバーが DHCP REQUEST を受け取る事になりますが，DHCP REQUEST メッセージ内にどのサーバーに要求しているかの値が入っています．
この値を読み取って各 DHCP サーバーは自身宛てであれば ACK を返します．それ以外の DHCP サーバーは NACK を返します．

DHCP REQUEST パケットを送信する際にクライアントの情報などを付随して送信しています．代表的なものとして以下があります．

  • Requested IP Address
    DHCP OFFER で提示された Your IP Address の値が記されます
  • DHCP Server Identifier
    払い出しを依頼する DHCP サーバーのIPアドレスが記されます
  • Client Identifier
    クライアント識別子が入ります。ほとんどの場合はその端末の MAC アドレスが記されます
  • Vendor Class Identifier
    クライアントのOS情報 (MSFT 5.0 や android-dhcp-10 など) が記されます
  • Parameter Request List
    DHCP でアドレス情報以外に要求したいオプション一覧を要求としてメッセージの中に追加されます
    例えば，サブネットマスク，ゲートウェイ，DNS サーバーなどです

DHCP ACK

DHCP ACK は，DHCP サーバーが DHCP REQUEST を受け「DHCP Server Identifier」を見て自身が処理すべきと判断し，IP アドレスやオプション値を応答する際に DHCP サーバーが送信するメッセージです．

DHCP REQUEST を受け取った際，中の「DHCP Server Identifier」を見て自身が処理すべきでないと判断したサーバーは DHCP NACK を返答します．

DHCP ACK パケットを送信する際にクライアントからの要求に対しての応答を含んで送信しています．代表的なものとして以下があります．

  • Your IP Address
    REQUEST を出したクライアントに払い出す IP アドレスが記されます
  • Server IP Address
    DHCP ACK を応答したサーバーの IP アドレスが記されます
  • Renewal Time Value
    リース延長申請までの時間が記されます
  • Rebinding Time Value
    リース延長が出来ない場合の再度 DHCP DISCOVER を行う時間が記されます
  • Lease Time Value
    払い出す IP アドレスのリース時間が記されます
  • Parameter Request List への応答
    DHCP REQUEST 事に要求されたオプション一覧に対する応答がメッセージの中に追加されます
    例えば，サブネットマスク，ゲートウェイ，DNS サーバーなどです

DHCP DISCOVER ～ DHCP ACK の一連の流れを経て，クライアントは IP アドレスや参照 DNS サーバーアドレスなどを取得，設定が行われてネットワークの利用が可能となります．

DHCP の通信フロー (違うセグメント間)

違うセグメント間の クライアントとサーバー間の DHCP の通信フローはこのようになります．

クライアントはブロードキャストで DHCP サーバーとの通信を試みます．
クライアントと DHCP サーバーの間に DHCP リレー機能を持つ機器 (ルーターや L3 スイッチなど) が介在し，設定に従って DHCP サーバーに転送を行います．
DHCP リレーを行う機器と DHCP サーバーの間は常にユニキャストとなります．

その間で発生するやり取りについては先ほど説明した内容と同一です．

DHCP オプション

Parameter Request List に要求したいオプションが記されて送信，応答されると説明をしました．
Parameter Request List はどの機器/OS も同じオプションを付けるわけではないことに注意してください．

一部のオプションを除いて，DHCP サーバーはクライアントから要求があってその要求に答える形で結果を応答に含めます．要求されていないものは応答に含まれないことを理解してください．

以下に，OS 種別として，Windows / Android / iOS の DHCP Request List の違いを纏めました．
これが他の機器，例えば IP 電話や Nintendo Switch では違う要求になるため，正しい情報を把握したければパケットのキャプチャーや DHCP サーバー側でデバッグを行う必要があります．

番号オプション名説明Win
dows		An
droid		iOS
1Subnet Maskリースされるアドレス帯のサブネットマスク✔✔✔
3Router利用可能なルーター．複数配布が可能✔✔✔
6Domain Name Server参照DNSサーバー．複数配布が可能✔✔✔
12HostNameクライアントのホスト名✔
15Domain Nameドメイン名✔✔✔
26Interface MTUMTU値✔
28Broadcast Addressブロードキャストアドレス✔
31Perform Router DiscoveryIRDP(ICMP Router Discovery Protocol)✔
33Static Routeクラスフルな静的ルート✔
43Vendor Specific Infomationベンダー固有の情報．サブオプションを用いて複数のキー，値を利用可能✔✔
44NetBIOS over TCP/IP Name ServerNetBIOS 名前解決サーバー✔
46NetBIOS over TCP/IP Node TypeNetBIOS 名前解決方法の指定✔
47NetBIOS over TCP/IP ScopeNetBIOS スコープ ID の指定✔
50Requested IP Addressリースを依頼するIPアドレス✔✔✔
51IP Address Lease Timeリース時間✔
54DHCP Server IdentifierDHCPサーバーのIPアドレス✔✔✔
57Maximum DHCP Message SizeDHCPの最大メッセージサイズ✔
58Renewal Time Valueリース延長の開始時間✔
59Rebinding Time Value再度 DISCOVER する時間✔
60Vendor Class Identifierベンダー識別子．製品名や型番など✔
61Client Identifierクライアント識別子．ほぼ MAC アドレス✔✔✔
81Client Fully Qualified Domain Nameクライアントの FQDN✔
114DHCP Captive-Portal認証サイトのアドレス
(Free Wifi の認証画面のようなもの)		✔
119Domain Search検索ドメイン名の一覧✔✔
121Classless Static Routeクラスレスな静的ルート✔✔
249Private/Classless Static Route (Microsoft)MS独自のクラスレスな静的ルート✔
252Private/Proxy AutodiscoveryProxy構成ファイルの指定 (WPAD)✔✔

この表は3つの OS を元に作成しました．DHCP オプションはもっと多く存在しています．全てのオプションを把握したい場合は「https://www.iana.org/assignments/bootp-dhcp-parameters/bootp-dhcp-parameters.xhtml」を参照ください．

IPアドレスのリース延長(更新)の動作

DHCPでのアドレス配布は期限があり，その期限は Lease Time Value で通知される値となります．

リース期限を迎える前に延長 (更新) のリクエストを行う仕組みが RFC で規程されています．
また，延長 (更新) のリクエストを送信しても当初やり取りを行った DHCP サーバーが応答出来ない場合，他の DHCP サーバーにアドレスの要求を再度行う仕組みも規定されています．

この例の場合，リース時間は Lease Time Value の 600s (10分) です．

延長のリクエストは Renewal Time Value を超えたら定期的に行われます．
この値は Lease Time Value の 50% と規定されているため，300s (5分) 経過後に延長のリクエストが行われる事となります．

延長リクエストはユニキャストで DHCP サーバーに直接送信され，DHCP サーバーが再リースを承認すると再度そこからリース時間がカウントされます．
つまり，5分後の更新で再度 10 分利用可能ということになります．そして，更新後5分経過したら同様に Renewal Time Value を超えるため再度延長のリクエストが行われます．

DHCP サーバーがダウンした等で応答しない場合，リース期限を迎えて IP アドレスの継続利用が不可能となります．
そこで Rebinding Time Value の時間を経過後は，ブロードキャスト宛に DHCP DISCOVER からやり直し，他の DHCP サーバーから IP アドレスの配布を試みます．
Rebinding Time Value はリース時間の 87.5% と規定されているため，600s の場合は 525s を超えると DHCP DISCOVER へ動作が切り替わります．

]]> https://www.seichan.org/2024/03/windows-server-dhcp-%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%83%93%e3%82%b9-dhcp-%e3%81%a8%e3%81%af.html/feed 0