応用情報技術者 2020年秋期午前2 問35

問題文

IPv4ネットワークにおいて、IPアドレスを付与されていない PCが DHCP サーバを利用してネットワーク設定を行う際、最初に DHCPDISCOVER メッセージをブロードキャストする。このメッセージの送信元IPアドレスと宛先 IPアドレスの適切な組合せはどれか。ここで、この PC には DHCP サーバから IPアドレス192.168.10.24が付与されるものとする。

選択肢

ア：

イ：（正解）

ウ：

エ：

IPv4ネットワークにおけるDHCPDISCOVERメッセージの送信元・宛先IPアドレス【午前2 解説】

要点まとめ

結論：DHCPDISCOVERメッセージの送信元IPは「0.0.0.0」、宛先IPは「255.255.255.255」が正しいです。
根拠：IPアドレス未割当のPCは自身のIPを持たず、ブロードキャストでDHCPサーバを探索するためです。
差がつくポイント：送信元IPが0.0.0.0である理由と、宛先が限定的なブロードキャストアドレスである点を理解することが重要です。

正解の理由

DHCPクライアントはIPアドレスをまだ持っていないため、送信元IPアドレスは「0.0.0.0」となります。DHCPDISCOVERメッセージはネットワーク内のすべてのDHCPサーバに届く必要があるため、宛先IPアドレスは「255.255.255.255」の限定ブロードキャストアドレスを使用します。これにより、まだIPアドレスが割り当てられていないPCがネットワーク上のDHCPサーバを確実に検出できます。

よくある誤解

送信元IPアドレスに「0.0.0.0」を使うのは、単に「未設定」という意味であり、通信ができないわけではありません。宛先IPを「0.0.0.0」とするのは誤りで、ブロードキャストが届かないため機能しません。

解法ステップ

DHCPクライアントがIPアドレスを持っていないことを確認する。
送信元IPアドレスは「0.0.0.0」となることを理解する。
DHCPDISCOVERはネットワーク全体に送信するため、宛先はブロードキャストアドレス「255.255.255.255」であることを確認する。
選択肢の中から送信元が「0.0.0.0」、宛先が「255.255.255.255」の組み合わせを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

ア：送信元も宛先も「0.0.0.0」は不適切。宛先が不明でブロードキャストできない。
イ：送信元「0.0.0.0」、宛先「255.255.255.255」で正解。
ウ：送信元が割り当て予定のIP「192.168.10.24」は未割当時点で使えない。
エ：送信元「255.255.255.255」は存在しないアドレスで送信元には使えない。

補足コラム

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）は、IPアドレスやサブネットマスク、デフォルトゲートウェイなどのネットワーク設定を自動的に割り当てるプロトコルです。DHCPDISCOVERはクライアントが最初に送信するメッセージで、ネットワーク内のDHCPサーバを探すためにブロードキャストを利用します。送信元IPが「0.0.0.0」であるのは、まだIPアドレスが割り当てられていない状態を示します。