端末がIPアドレスを自動的に受け取る流れを、順番に見ていきましょう。
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)は、ネットワークに新しく接続された端末にIPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバーのアドレスを自動的に割り当てるプロトコルです。おかげで、人が一つ一つの値を手入力する必要がなくなります。
端末がネットワークに接続すると、Discover(アドレスを探す要求のブロードキャスト)→ Offer(DHCPサーバーが候補アドレスを提案)→ Request(端末が特定のアドレスを使うと要求)→ Acknowledge(サーバーが最終確定を応答)の順でIPアドレスが割り当てられます。
DHCPで受け取ったIPアドレスは永久に所有するものではなく、決められた期間だけ「リース(貸与)」される概念です。リース期間が終わる前に端末が自動的に更新を要求し、更新に失敗した場合はアドレスが返却され、別の端末に再割り当てされることがあります。
管理者はDHCPサーバーが割り当てられるIPアドレスの範囲(スコープ)を指定します。この範囲外のアドレスは固定IPなど別の用途で個別に管理され、自動割り当てのアドレスと重ならないようにします。
特定端末のMACアドレスを基準に、常に同じIPを割り当てるよう設定する機能です。端末側から見れば依然としてDHCPを使っていますが、結果的には固定IPのように同じアドレスを維持し続けることができます。
企業のように複数のサブネットに分かれたネットワークでは、各区間のルーターがDHCP要求を中央のDHCPサーバーに中継するリレー機能を使います。これにより、サブネットごとに個別のDHCPサーバーを置く必要がなくなります。
IPv6環境では、端末が自らアドレスを構成するSLAAC方式と、DHCPv6サーバーがアドレスやDNS情報を割り当てる方式を併用したり、状況に応じて選択的に使用したりします。
DHCPのリースや固定IPの設定が絡み合うと、同じIPを2つの端末が使ってしまう衝突が発生することがあります。IPアドレスの衝突を解決する方法を確認しておくと安心です。
特定の端末には常に同じアドレスが必要な場合もあります。DHCP予約と手動での固定IP設定の違いを比較しておきましょう。
家庭では通常、インターネットルーターがDHCPサーバーの役割を兼ねています。企業や大きな組織では、専用のDHCPサーバーを別途設置することが多いです。
通常は切れません。リース期間が終わる前に端末が自動的に更新を要求するため、ユーザーがそれを体感することはほとんどありません。更新に失敗するまれなケースにのみ、新しいアドレスを再取得する過程が発生します。