ルーターはどのようにIPアドレスを割り当てますか?


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ルーターはどのようにIPアドレスを割り当てますか?これはランダムですか、それとも設定メソッドはありますか?

接続された時間に関係なく、同じデバイスに同じIPが割り当てられているようです。ルーターはMACアドレスを知っており、同じIPを割り当てていますか?


ネットワーク上のIPまたは個人のPCですか?
クリストファーチップス

時間と手間をかけて学習する場合は、以下を覗いてください:zytrax.com/books/dhcp/apc
ロレンツォフォンマッターホルン

回答:


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通常、IPv4アドレスはDHCPプロトコルを使用して割り当てられます。これがどのように起こるは、ルーターで実行されている特定のDHCPサーバーによって異なります...

  • DHCPを使用すると、アドレスは一定期間リースされます。そのため、古いリースが期限切れになる前にデバイスが再起動してアドレスを要求すると、ルーターは通常(DHCPクライアントIDまたはMACアドレスに基づいて)同じ古いアドレスを提供します。

  • 一部のDHCPサーバーは、リースの有効期限が切れた後でも、どのアドレスが発行されたかを記憶しているため、常に同じデバイスに同じアドレスを与えます。

  • 少なくともルータように、通常は新しいアドレスがランダムに選択され、時には順次、時にはMACアドレスのハッシュのいくつかの並べ替えに基づいて-デバイスが以前に見られなかった場合、それは実装に依存試行を与えます再び古いアドレス。

たとえばdhcpd.conf(5)、ISC DHCPサーバーdhcpdのマニュアルページを引用するには:

DHCPサーバーは、使用可能なIPアドレスのリストを
ハッシュ表。これは、アドレスがどのパーでもソートされていないことを意味します
特定の順序であるため、次の順序を予測することはできません
DHCPサーバーはIPアドレスを割り当てます。以前のバージョンのユーザー
ISC DHCPサーバーの一部がDHCPサーバーに慣れている可能性があります
IPアドレスを昇順で割り当てますが、これはもはや可能ではありません
可能で、バージョン3でこの動作を設定する方法はありません
ISC DHCPサーバー。

IPv6には、同様のプロトコルDHCPv6があり、上記の答えがまだ適用されます。

ただし、多くのネットワークは、ルーターがプレフィックス(ネットワークアドレス)をブロードキャストするだけの単純な「ステートレス自動構成」プロトコルを使用し、デバイスは独自のIPアドレスを割り当てます。割り当ては2つの方法で行われます。

  • 通常の「ステートレス自動設定」(RFC 4862)では、IPアドレスの「ホスト」部分はデバイスのハードウェアアドレスに基づいています。48ビットのMACアドレスの場合、2番目のビットが反転ff:feされ、中央に挿入されます(64ビットに埋め込みます)

    たとえば、プレフィックス2001:470:1f0b:915::/64とMACアドレス48:5d:60:e8:65:8fはIPアドレスになります。2001:470:1f0b:915:4a5d:60ff:fee8:658f

  • 「Privacy Extensions」(RFC 4941)を使用すると、「ホスト」部分がランダムに選択され、10時間ごとに新しいアドレスも追加されます。

    通常の「ステートレス」MACベースのIPアドレスに加えて、「Privacy Extensions」がほとんど常に使用されることに注意してください。


あなたはIPv4について言及していますが、これはIPv6との違いですか?
agz

@agovizer:はい–答えを更新しました。
user1686

単なるハッシュの場合、単一のIPアドレスが複数のホストに適用されないでしょうか?
パセリエ

@Pacerier:ハッシュの適切な設計、選択できるIPアドレスの数などに依存します。また、「試行」と言ったことにも注意してください。結果のIPアドレスが既に使用されている場合、ルーターは別のIPアドレスを割り当てるだけです。
user1686

アドホックネットワークの場合、IPアドレスはどのように割り当てられますか?中央サーバーがないため。
-pathe.kiran

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一般に(IPV4の場合)、使用されるシステムは「DHCP」と呼ばれ、次のように広く機能します。

  • ルーターは「DHCPサーバー」を実行します。これには、使用可能なIPのテーブルがあります。
  • 各コンピューターはDHCP要求を行います。これは基本的に、ネットワーク上で「どのIPを持つことができますか?」
  • ルーターは受信したパケットを見て、ここにあなたのIPアドレス、ゲートウェイ、DNSサーバー[およびその他]があると言います
  • その後、コンピューターはそれ自体を構成します。

DHCPサーバーテーブルでMACアドレスを使用して、マシンが毎回同じIPアドレスを取得できるようにします(使用可能な場合)。


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ルーターはIPアドレスを割り当てないことを指摘することが重要だと思いますルーターはインターフェイスでIPパケットを受信し、それを別のインターフェイスでほとんど変更せずに送信します(考えられる変更は、TTLを減らし、IPのチェックサムを更新することです)パケット;パケット内のIPアドレス(NAT)の変更でさえ、ルーターのタスクを超えています)。

ホームルーターと呼ばれるデバイスは、ルーターよりもはるかに多く、次の機能/サービスの一部も含まれています。

  • DHCPサーバー(これはIPアドレスを割り当てるサービスです)、
  • ADSLモデム(ISPへの接続をネゴシエートするため)、
  • ファイアウォール(着信接続と発信接続をフィルタリングするため)
  • インバウンドおよびアウトバウンドNATデバイス(ISPがホームネットワーク上のすべてのデバイスに割り当てた単一のIPv4アドレスを共有するため)
  • ルーター、
  • スイッチ、
  • WiFiアンテナ、
  • Webサーバー、
  • デバイスを構成するコンソール(web、ssh、またはtelnet)、
  • その他...

(注:これらの4つの機能は専用デバイスを使用して実行できますが、ファイアウォールは通常、受信および送信NATおよびルーティングを実行できます。)

大規模なエンタープライズ展開では、DHCPサーバーは多くの場合、ルーターとは関係のない専用のLinuxまたはWindowsサーバー(通常はクラスター)でホストされます。

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