情報処理安全確保支援士試験 2020年 秋期 午前218


図のように, サブネット 192.168.1.0/24 に PC を接続し, サブネット 192.168.2.0/24 にある DHCP サーバによって PC の IP アドレスの設定を行いたい。このとき,PC から DHCP サーバに対する最初の問合せの宛先 IP アドレスとして適切なものはどれか。ここで,PC からの最初の問合せにはブロードキャスト通信が使われ,さらに次の条件を満たす。
〔条件〕  (1) ルータではDHCPリレーエージェントが動作している。  (2) PCは自分自身のサブネット情報を知らない。
問題画像
192.168.1.0
192.168.1.255
192.168.2.255
255.255.255.255(正解)

解説

DHCPサーバへの最初の問合せの宛先IPアドレスは?【午前2 解説】

要点まとめ

  • 結論:PCからDHCPサーバへの最初の問合せはブロードキャストアドレス「255.255.255.255」宛が適切です。
  • 根拠:PCは自身のIPアドレスもサブネット情報も未取得であり、DHCPサーバの所在ネットワークも不明なため、全ネットワークに届くブロードキャスト送信が必要です。
  • 差がつくポイント:DHCPリレーエージェントがルータで動作している場合、PCは直接DHCPサーバのIPを知らずとも「255.255.255.255」宛に送信し、ルータが中継してくれる点を理解することが重要です。

正解の理由

PCはIPアドレスをまだ持っておらず、自身のサブネット情報も知らない状態でDHCPサーバにIPアドレスを要求します。このため、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い、ネットワーク内の全機器にパケットを送信します。ルータ上のDHCPリレーエージェントがこのブロードキャストを受け取り、DHCPサーバのある別サブネットへユニキャストで転送します。したがって、PCからの最初の問合せの宛先IPは255.255.255.255が正解です。

よくある誤解

DHCPサーバのIPアドレスやサブネットのブロードキャストアドレスを直接指定すればよいと誤解しがちですが、PCがまだIP設定を持たない初期段階ではそれらを知らないため使えません。

解法ステップ

  1. PCはIPアドレスもサブネット情報も未取得の状態を確認する。
  2. DHCPサーバが別サブネット(192.168.2.0/24)に存在することを把握する。
  3. PCは自身のサブネット情報がないため、宛先IPを特定できない。
  4. DHCPの最初の問合せは限定ブロードキャスト「255.255.255.255」宛に送信される。
  5. ルータのDHCPリレーエージェントがこのブロードキャストを受け取り、DHCPサーバへ転送する。

選択肢別の誤答解説

  • ア: 192.168.1.0
    → ネットワークアドレスはホスト宛先として使えず、PCがまだIPを持たないため送信できません。
  • イ: 192.168.1.255
    → PCのサブネットのブロードキャストアドレスですが、DHCPサーバは別サブネットにいるため届きません。
  • ウ: 192.168.2.255
    → DHCPサーバのサブネットのブロードキャストアドレスですが、PCは自サブネット情報を知らず送信できません。
  • エ: 255.255.255.255
    → PCがIP未設定時に使う限定ブロードキャストアドレスで、DHCPリレーエージェントが中継するため正解です。

補足コラム

DHCPリレーエージェントは、異なるサブネットにあるDHCPサーバへブロードキャストをユニキャストに変換して転送する役割を持ちます。これにより、DHCPサーバは複数のサブネットにまたがってIPアドレスを配布可能です。PCは自身のIP設定がない初期段階では「255.255.255.255」宛にDHCPDISCOVERメッセージを送信し、リレーエージェントがそれを受けて処理します。

FAQ

Q: なぜPCは「255.255.255.255」宛に送信するのですか?
A: PCはまだIPアドレスもサブネット情報も持たず、DHCPサーバの場所も不明なため、全ネットワークに届く限定ブロードキャストで問合せを行います。
Q: DHCPリレーエージェントがない場合はどうなりますか?
A: PCのブロードキャストは自身のサブネット内にしか届かないため、別サブネットのDHCPサーバには届かずIPアドレス取得ができません。

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