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Solaris のシステム管理 (IP サービス)

第 12 章 Oracle Solaris DHCP について (概要)

この章では、Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) の概要とそのプロトコルを支える概念について説明します。さらに、DHCP をネットワークで使用することの利点についても述べます。

この章では、次の内容について説明します。

DHCP プロトコルについて

DHCP プロトコルを使用すれば、TCP/IP ネットワーク上のホストシステムを、システムのブート時に、そのネットワークに合わせて自動的に構成できます。DHCP では、クライアント/サーバーメカニズムが使用されます。サーバーは、クライアントの構成情報を格納、管理し、クライアントの要求に応じてその構成情報を提供します。構成情報には、クライアントの IP アドレスと、クライアントが使用可能なネットワークサービス情報が含まれます。

DHCP は、従来の BOOTP プロトコルをベースに機能拡張されたプロトコルです。BOOTP は、TCP/IP ネットワーク経由のブートを可能にすることを目的に設計されました。クライアントとサーバー間のメッセージの形式は、DHCP の場合も BOOTP の場合も同じです。ただし、DHCP メッセージには、BOOTP メッセージとは異なり、クライアント用のネットワーク構成データを組み込むことができます。

DHCP の主な利点は、リースを通して IP アドレス割り当てを管理できることです。「リース」を使用すれば、使用されていない IP アドレスを取り戻すことができます。取り戻された IP アドレスは、ほかのクライアントに割り当てられます。そのため、DHCP を使用する 1 つのサイト用の IP アドレスプールは、すべてのクライアントに常時 IP アドレスを割り当てた場合に比べて、小さくなります。

Oracle Solaris DHCP を使用した場合の利点

DHCP は、TCP/IP ネットワークの設定やネットワークの日々の管理に伴う時間のかかる作業を部分的に軽減します。なお、Oracle Solaris DHCP は IPv4 でのみ動作します。

Oracle Solaris DHCP には、次の利点があります。

DHCP の動作

まず始めに、DHCP サーバーのインストールと構成を行う必要があります。構成作業では、クライアントがネットワーク上で機能するために必要なネットワーク情報を指定します。この情報が正しく設定されると、クライアントはネットワーク情報を要求し、受け取ることができます。

次の図は、DHCP サービスにおける一連のイベントを示したものです。丸の中の番号は、図のあとに続く説明の箇条書き番号を示しています。

図 12–1 DHCP サービスにおける一連のイベント

図には、DHCP クライアントとサーバー間の通信順序が示されています。図に続いて、この順序の説明があります。

上の図には、次の手順が示されています。

  1. クライアントは、ローカルサブネット上で制限付きブロードキャストアドレス (255.255.255.255) に「検索メッセージ」を送信することで、DHCP サーバーを検索します。ルーターが存在し、BOOTP リレーエージェントとして動作するように構成されている場合、要求は異なるサブネット上の別の DHCP サーバーに渡されます。クライアントの「ブロードキャスト」にはクライアント固有のID が含まれています。Oracle Solaris DHCP 実装では、この ID はクライアントの MAC (Media Access Control) アドレスから抽出されます。Ethernet ネットワークでは、MAC アドレスは Ethernet アドレスと同じです。

    検索メッセージを受け取った DHCP サーバーは、次の情報からクライアントのネットワークを特定します。

    • この要求がどのネットワークインタフェースから入ってきたか。これによってサーバーは、クライアントが、インタフェースが接続されているネットワーク上にあるのか、あるいはそのネットワークに接続された BOOTP リレーエージェントを使用しているのかがわかります。

    • BOOTP リレーエージェントの IP アドレスが要求に含まれているか。要求がリレーエージェントを通過する際に、リレーエージェントは要求ヘッダーにリレーエージェントのアドレスを挿入します。サーバーが「リレーエージェントのアドレス」を検出すると、サーバーは、そのアドレスのネットワーク部分がクライアントのネットワークアドレスを示していることを認識します。これは、リレーエージェントがクライアントのネットワークに接続されている必要があるからです。

    • クライアントのネットワークは、サブネット化されているか。サーバーは、リレーエージェントのアドレス、または要求を受け取ったネットワークインタフェースのアドレスが示すネットワークのサブネットマスクを netmasks テーブルから見つけます。サーバーは、使用されているサブネットマスクを認識すると、ネットワークアドレスのどの部分がホスト部分であるかを特定し、クライアント用の適切な IP アドレスを選択できます。netmasks については、netmasks(4) のマニュアルページを参照してください。

  2. DHCP サーバーは、クライアントのネットワークを特定すると、適切な IP アドレスを選択し、そのアドレスがまだ使用されていないことを確認します。次に DHCP サーバーは、「オファーメッセージ」を送信し、そのクライアントに応答します。オファーメッセージには、選択された IP アドレスと、クライアントの構成に使用できるサービスの情報が含まれています。サーバーは、この IP アドレスを使用するかどうかをクライアントが決めるまで、これを一時的に予約します。

  3. クライアントは、オファーされたサービスの数とタイプに基づいて最善のオファーを選択します。そして、最善のオファーとなったサーバーの IP アドレスを求める要求を送信します。この伝送によって、クライアントがサーバーを選択したことを、応答中のすべての DHCP サーバーに知らせることができます。選択されなかったサーバーは、オファーした IP アドレスの予約を取り消します。

  4. 選択されたサーバーは、クライアント用の IP アドレスを割り当て、その情報を DHCP データストアに格納します。そして、承認メッセージ (ACK) をクライアントに送信します。「承認メッセージ」には、クライアントのためのネットワーク構成パラメータが含まれています。クライアントは、ping ユーティリティーを使って IP アドレスをテストし、ほかのシステムがそれを使っていないか確かめます。そして、ブートを続行しネットワークに参加します。

  5. クライアントはリース時間を監視します。設定された時間が経過すると、クライアントは、さきほど選択したサーバーに新しいメッセージを送信してリースを増やそうとします。

  6. 要求を受け取った DHCP サーバーは、リース期間と、管理者が規定したローカルリースポリシーとが合っていれば、そのリース期間を延長します。サーバーが 20 秒以内に応答しない場合、クライアントは、ほかの DHCP サーバーのいずれかがリース期間を延長できるように要求をブロードキャストします。

  7. クライアントは、その IP アドレスが不要になると、IP アドレスが解放されたことをサーバーに知らせます。この通知は、通常のシャットダウンの際に実行され、また手動で実行することも可能です。

Oracle Solaris DHCP サーバー

Oracle Solaris DHCP サーバーは、ホストシステム上で Oracle Solaris のデーモンとして動作します。Solaris DHCP サーバーは、2 つの基本機能を備えています。

また、Oracle Solaris DHCP サーバーは次の追加機能を実行するように構成することも可能です。

DHCP サーバーの管理

スーパーユーザーであれば、DHCP マネージャやコマンド行ユーティリティーを使って DHCP サーバーの起動、停止、構成を行うことができます (コマンド行ユーティリティーについては、「DHCP コマンド行ユーティリティー」を参照)。通常、DHCP サーバーは、システムのブート時に自動的に起動され、システムのシャットダウン時に自動的に終了するように構成されています。したがって、通常は、サーバーの起動や終了を手動で行う必要はありません。

DHCP データストア

Oracle Solaris DHCP サーバーが使用するすべてのデータはデータストアに保持されます。データストアの内容は、プレーンテキストファイル、NIS+ テーブル、またはバイナリ形式ファイルの場合があります。どの形式のデータストアを使用するかは、DHCP サービスを構成するときに選択されます。データストアのタイプによる違いについては、「DHCP データストアの選択」を参照してください。DHCP マネージャや dhcpconfig コマンドを使ってデータストアの形式を変換することはできません。

ある DHCP サーバーのデータストアから別のサーバーのデータストアにデータを移動できます。それらのサーバーが、異なるデータストア形式を使用している場合でも、それらのデータストアを扱うエクスポートやインポートユーティリティーが使用できます。DHCP マネージャか dhcpconfig コマンドを使って、データストアの内容全体またはその一部をエクスポートしたりインポートしたりできます。

注 –

Oracle Solaris DHCP (サーバーツールと管理ツール) とデータベース間のインタフェースになる独自のコードモジュールを開発する場合には、DHCP データ領域のデータベースやファイルのフォーマットはどのようなものでもかまいません。詳細は、『Solaris DHCP サービス開発ガイド』を参照してください。

Oracle Solaris DHCP データストア内には、2 つのタイプのテーブルがあります。これらのテーブルの内容を表示したり管理したりするには、DHCP マネージャかコマンド行ユーティリティーを使用します。データテーブルの種類は次のとおりです。

dhcptab テーブル

dhcptab テーブルには、クライアントが DHCP サーバーから取得できるすべてのデータが含まれています。DHCP サーバーは、起動されるたびに dhcptab テーブルをスキャンします。dhcptab テーブルのファイル名は、使用されるデータストアによって異なります。たとえば、NIS+ データストア SUNWnisplus によって作成された dhcptab テーブルは SUNWnisplus1_dhcptab になります。

DHCP プロトコルは、クライアントに渡すことができる情報の標準的な項目を多数定義しています。これらの項目は、パラメータ、シンボル、またはオプションと呼ばれます。DHCP プロトコルでは、オプションは数値コードとテキストラベルで定義されており、値は与えられていません。例として、一般的に使用される標準オプションの一部を示します。

表 12–1 DHCP 標準オプションの例

コード 

ラベル 

説明 

1 

Subnet

サブネットマスク IP アドレス 

3 

Router

ルーターの IP アドレス 

6 

DNSserv

DNS サーバーの IP アドレス 

12 

Hostname

クライアントホスト名を表すテキスト文字列 

15 

DNSdmain

DNS ドメイン名 

オプションの中には、サーバーの構成中に情報が提供されると、自動的に値が割り当てられるものがあります。また、あとで、ほかのオプションに値を明示的に割り当てることもできます。オプションとその値はクライアントに渡され、構成情報を形成します。たとえば、オプションと値のペアである DNSdmain=Georgia.Peach.COM は、クライアントの DNS ドメイン名を Georgia.Peach.COM に設定します。

オプションは、「マクロ」として知られているコンテナ内でほかのオプションと共にグループ化することができ、これによりクライアントへ容易に情報を渡すことができます。マクロの中には、サーバー構成時に自動的に作成され、構成時に値が割り当てられるオプションを含むものがあります。また、マクロにはほかのマクロを含めることもできます。

dhcptab テーブルのフォーマットについては、dhcptab(4) のマニュアルページを参照してください。DHCP マネージャでは、「オプション (Options)」タブや「マクロ (Macros)」タブに示されるすべての情報は dhcptab ファイルから得られます。オプションについては、「DHCP オプションについて」を参照してください。マクロについては、「DHCP マクロについて」を参照してください。

dhcptab テーブルをテキストエディタで編集しないでください。オプションやマクロの作成、削除、変更には、dhtadm コマンドまたは DHCP マネージャを使用する必要があります。

DHCP ネットワークテーブル

DHCP ネットワークテーブルは、クライアントの識別子を IP アドレスと、各アドレスに関連した構成パラメータに対応付けます。ネットワークテーブルの書式については、dhcp_network(4) のマニュアルページを参照してください。DHCP マネージャでは、「アドレス (Addresses)」タブに示されるすべての情報はネットワークテーブルから得られます。

DHCP マネージャ

DHCP マネージャは、DHCP サービスに関連するすべての管理業務を行うためのグラフィカルユーザーインタフェース (GUI) ツールです。このツールを使用すると、サーバーそのものだけでなく、サーバーが使用するデータも管理できます。DHCP マネージャを実行するためにはスーパーユーザーでなければなりません。

サーバー上では DHCP マネージャを下記の場合に使用できます。

さらに、DHCP マネージャでは、IP アドレスやネットワーク構成マクロ、ネットワーク構成オプションに関して次のことができます。

DHCP マネージャでは、DHCP データストアに関して次のことができます。

DHCP マネージャでは、実行できる手順についての詳細なオンラインヘルプも利用できます。詳細は、「DHCP マネージャについて」を参照してください。

DHCP コマンド行ユーティリティー

すべての DHCP 管理機能は、コマンド行ユーティリティーを使用して実行できます。コマンド行ユーティリティーを実行するには、スーパーユーザーとして、または DHCP 管理プロファイルに割り当てられているユーザーでログインしている必要があります。詳細は、「DHCP コマンドへのユーザーアクセスの設定」を参照してください。

次の表に、各ユーティリティーとその使用目的を示します。

表 12–2 DHCP コマンド行ユーティリティー

コマンド 

説明と使用目的 

マニュアルページへのリンク 

in.dhcpd

DHCP サービスデーモン。コマンド行引数を使えば、いくつかの実行時オプションを設定できます。

in.dhcpd(1M)

dhcpconfig

DHCP サーバーの構成や構成解除に使用します。このユーティリティーでは、DHCP マネージャの多くの機能をコマンド行から実行できます。このユーティリティーは主に、一部の構成機能を自動化したいときにスクリプト中で使用します。dhcpconfig は、サーバーシステムのネットワークトポロジファイルから情報を収集し、初期構成に必要な情報を作成します。

dhcpconfig(1M)

dhtadm

DHCP クライアント用の構成オプションやマクロを追加、削除、変更するときに使用します。このユーティリティーによって dhcptab テーブルが間接的に編集され、dhcptab テーブルのフォーマットが正しく保たれます。dhcptab テーブルを直接編集してはいけません。

dhtadm(1M)

pntadm

DHCP ネットワークテーブルの管理に使用します。このユーティリティーで実行可能なタスクは、次のとおりです。

  • DHCP の管理下にある IP アドレスやネットワークを追加、削除する。

  • 指定する IP アドレスのネットワーク構成を変更する。

  • DHCP の管理下にある IP アドレスやネットワークの情報を表示する。

pntadm(1M)

役割によるアクセス制御 (RBAC) - DHCP コマンドを使用する場合

dhcpconfig、dhtadm、pntadm コマンドのセキュリティーは、役割によるアクセス制御 (RBAC, Role-Based Access Control) の設定値に基づいて決められます。デフォルトでは、これらのコマンドを実行できるのはスーパーユーザーだけです。別のユーザー名の下でコマンドを使用する場合は、ユーザー名を DHCP 管理プロファイルに割り当てる必要があります (「DHCP コマンドへのユーザーアクセスの設定」を参照)。

DHCP サーバーの構成

Oracle Solaris DHCP サーバーを動作させたいシステム上で DHCP マネージャを初めて実行するときは、DHCP サーバーを構成します。

DHCP マネージャのサーバー構成ダイアログボックスに、1 つのネットワーク上で DHCP サーバーを使用可能にして実行するために必要な基本情報を入力するように要求するメッセージが表示されます。既存のシステムファイルからいくつかのデフォルト値を取得できます。そのネットワークに対してシステムを構成していない場合には、デフォルト値はありません。DHCP マネージャは下記の情報を入力するように促します。

DHCP サーバーは dhcpconfig コマンドを使用しても構成できます。このユーティリティーは、既存のシステムファイルから情報を自動的に収集して、使える初期構成を提供します。そのため、dhcpconfig コマンドを実行する前に既存のシステムファイルが正しいことを確認しておく必要があります。dhcpconfig がどのファイルから情報を入手するかについては、dhcpconfig(1M) のマニュアルページを参照してください。

IP アドレスの割り当て

Oracle Solaris DHCP サーバーは、下記のタイプの IP アドレス割り当て機能をサポートしています。

ネットワーク構成情報

どのような情報を DHCP クライアントに提供するかを決める必要があります。DHCP サーバーを構成するときにはネットワークの基本的な情報を指定しますが、あとでクライアントに提供したい情報を追加することもできます。

DHCP サーバーは、オプションと値の対、およびマクロの形でdhcptab テーブルにネットワーク構成情報を保存します。オプションはクライアントに供給するネットワークデータのキーワードです。値はオプションに割り当てられ、DHCP メッセージでクライアントに渡されます。たとえば、NIS サーバーアドレスは、NISservs というオプションで渡されます。NISservs オプションの値は、DHCP サーバーによって割り当てられる一連の IP アドレスと同じものです。マクロは、クライアントに供給したい任意の個数のオプションをグループ化するための便利な方法です。DHCP マネージャを使えば、オプションをグループ化するマクロを作成し、それらのオプションに値を割り当てることができます。コマンド行ツールを使用する場合は、dhtadm (DHCP 構成テーブル管理ユーティリティー) を使ってオプションやマクロを扱うことができます。

DHCP オプションについて

Oracle Solaris DHCP では、「オプション」とはクライアントに渡されるネットワーク情報です。DHCP の資料では、オプションは「シンボル」や「タグ」と呼ばれる場合もあります。オプションは、数値コードやテキストラベルで定義されます。オプションは、DHCP サービスで使用されるときに値を受け取ります。

DHCP プロトコルは、一般的に指定されているネットワークデータに対して多数の標準オプションを定義しています。 それらオプションには、たとえば Subnet、Router、Broadcst、NIS+dom、Hostname、および LeaseTim があります。すべての標準オプションのリストについては、dhcp_inittab(4) のマニュアルページを参照してください。標準オプションのキーワードを変更することは一切できません。ただし、ネットワークに関連するオプションをマクロに組み込む際に、オプションに値を割り当てることができます。

標準オプションで指定できないデータに対しては、新しいオプションを作ることができます。作成するオプションは下記のいずれかのカテゴリに分類されるものでなければなりません。

DHCP オプションの作成、変更、削除に必要な手順については、第 15 章DHCP の管理 (手順)を参照してください。

DHCP マクロについて

Oracle Solaris DHCP サービスにおける「マクロ」とは、ネットワーク構成オプションとそれらに割り当てられた値の集合をいいます。マクロは、オプションをグループ化し、特定のクライアントまたはクライアントタイプにオプションをまとめて渡すために作成します。たとえば、特定のサブネット上のすべてのクライアントを対象としたマクロには、サブネットマスク、ルーター IP アドレス、ブロードキャストアドレス、NIS+ ドメイン、およびリース期間のためのオプションと値のペアを含めることができます。

DHCP サーバーによるマクロ処理

DHCP サーバーがマクロを処理するときは、そのマクロに定義されているネットワークオプションと値を、クライアントへの DHCP メッセージに含めます。サーバーは、特定のタイプのクライアントに対し一部のマクロを自動的に処理します。

サーバーでマクロを自動的に処理するためには、マクロの名前が、次の表に示すカテゴリのいずれかに従っている必要があります。

表 12–3 自動処理のための DHCP マクロカテゴリ

マクロのカテゴリ 

説明 

クライアントクラス 

マクロ名は、クライアントマシンタイプ、オペレーティングシステム、またはその両方で表されるクライアントクラスと同じです。たとえば、あるサーバーに SUNW.Sun-Blade-100 という名前のマクロがあるとします。ハードウェア実装が SUNW,Sun-Blade-100 であるクライアントは、SUNW.Sun-Blade-100 マクロの値を自動的に受け取ります。

ネットワークアドレス 

マクロ名は、DHCP で管理されている IP アドレスと同じです。たとえば、サーバーのマクロの名前が 10.53.224.0 の場合、10.53.224.0 ネットワークに接続されているクライアントはいずれも自動的に 10.53.224.0 マクロ内の値を受け取ります。

クライアント ID 

マクロ名は、クライアントのある種の固有識別子と同じです。通常、Ethernet または MAC アドレスから得られます。たとえば、08002011DF32 という名前のマクロがサーバーに存在する場合、(Ethernet アドレス 8:0:20:11:DF:32 から得られる) クライアント ID 08002011DF:32 を持つクライアントは、08002011DF32 という名前のマクロにある値を自動的に受け取ります。

表 12–3 に記載されたどのカテゴリとも一致しない名前をもつマクロは、次の条件の 1 つが当てはまるときだけ処理されます。

注 –

サーバーを構成する場合、デフォルトでは、そのサーバーの名前と一致する名前の付いたマクロが作られます。このサーバーマクロは、自動処理が行われる名称タイプのいずれとも一致しないため、いずれのクライアントに対しても自動的に処理されません。あとでサーバー上で IP アドレスを作成する場合、その IP アドレスは、サーバーのデフォルトのマクロを使用するように割り当てられます。

マクロ処理の順序

    DHCP クライアントが DHCP サービスを要求するときは、DHCP サーバーはどのマクロがそのクライアントに一致するかを決定します。サーバーは、マクロを処理する際に、マクロカテゴリを使って処理の順序を決めます。最も一般的なカテゴリが最初に処理され、最も特定されるカテゴリが最後に処理されます。マクロは下記の順序で処理されます。

  1. クライアントクラスマクロ – 最も一般的なカテゴリ

  2. ネットワークアドレスマクロ – クライアントクラスよりは特定なマクロ

  3. IP アドレスに割り当てられたマクロ – ネットワークアドレスよりは特定されたマクロ

  4. クライアント ID マクロ – 1 クライアントだけに適用される最も特定されたカテゴリ

ほかのマクロに含まれているマクロはそのマクロの一部として処理されます。

複数のマクロに同じオプションが含まれている場合は、最も特定されたカテゴリのマクロ内のオプションに設定されている値が一番最後に処理されるため、その値が使用されます。たとえば、ネットワークアドレスに、24 時間の値を持つリース期間オプションが含まれていて、クライアント ID マクロに 8 時間の値を持つリース期間オプションが含まれている場合は、そのクライアントは 8 時間のリース期間を受け取ります。

DHCP マクロのサイズ限度

マクロのすべてのオプションに割り当てられている値の長さの合計は、オプションコードと長さ情報を含め 255 バイト以内でなければなりません。この制限は、DHCP プロトコルによるものです。

この制限による影響が最も大きいと思われるマクロは、Oracle Solaris インストールサーバー上のファイルへのパスを渡すためのマクロです。一般に、渡すベンダー情報は、必要最小限に留めるべきです。さらに、パス名を必要とするオプションでは、短いパス名を使用すべきです。長いパスへのシンボリックリンクを作成する場合は、短いこのリンク名を渡すことができます。

Oracle Solaris DHCP クライアント

「クライアント」という用語は、ネットワーク上でクライアントとしての役割を実行している物理的なマシンについて言及するために使用される場合があります。ただし、このマニュアルで説明している DHCP クライアントはソフトウェアエンティティーです。Oracle Solaris DHCP クライアントは、そのネットワーク構成を DHCP サーバーから受け取るように構成されているシステムの Oracle Solaris で動作するデーモン (dhcpagent) です。ほかのベンダーの DHCP クライアントも Oracle Solaris DHCP サーバーのサービスを使用できます。ただし、このマニュアルでは Oracle Solaris DHCP クライアントについてのみ説明します。

Oracle Solaris DHCP クライアントの詳細は、第 16 章DHCP クライアントの構成と管理を参照してください。