【図解】DHCPリレーの仕組み｜VLANを越えて通信が届く理由を解説

この記事でわかること

ネットワークの設計・構築時に手元に置いておきたくなる一冊です！

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ネットワーク構築において、VLANごとにDHCPサーバを設置するのは運用コストやリソースの観点から現実的ではありません。そこで必須となる技術が「DHCPリレー（DHCP Relay Agent）」です。

本記事では、DHCPリレーの基本的な仕組みから、サーバがどのようにセグメントを判別しているのか（giaddrの役割）、設計上の注意点までプロの視点で詳しく解説します。

DHCPリレーとは？なぜ必要なのか

通常、PCなどのDHCPクライアントは、自身のIPアドレスを決めるために「ブロードキャスト」でサーバを探します。しかし、ブロードキャストはルーター（L3デバイス）を越えることができません。

課題： セグメント（VLAN）ごとにDHCPサーバを置く必要があり、管理が煩雑になる。

ここでクライアントからのブロードキャストを別のネットワークのDHCPサーバ宛へのユニキャスト通信に変換する仕組みのことをDHCPリレーと言います。

ここで1つ疑問が生じます。
DHCPサーバはクライアントが属するセグメントに適したIPアドレスを払い出さないといけません。
多数のセグメントのクライアントからDHCP要求が来た場合、DHCPサーバはどうやって払い出すセグメントやIPアドレスを認識しているのでしょうか。

DHCPサーバが「どのセグメントのIPアドレスを貸し出すべきか」を判断できるのは、リレーエージェントがパケットに情報を付与しているからです。

DHCP Discover (Broadcast): クライアントが同一セグメント内にブロードキャスト。
リレー処理: ルーター（リレーエージェント）がこれを受信。自身（クライアント側のインターフェース）のIPアドレスをgiaddr (Gateway IP Address) フィールドに書き込み、DHCPサーバへユニキャストで転送。
DHCP Offer (Unicast):** サーバはgiaddrを見て「このネットワークのプールから出せばいいんだな」と判断し、リレーエージェントへ返信。
以降のRequest/Ack: 同様にリレーエージェントを経由して通信が完了します。

Point: サーバはパケットの「送信元IP」ではなく、「giaddr」の値を見て払い出し対象のサブネットを特定します。

実際によく使われるDHCPリレーの設定例を紹介します。

インターフェース（クライアント側）に対して設定します。

interface Vlan10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
 ip helper-address 10.1.1.100  <-- DHCPサーバのIPアドレス

DHCPリレーは、大規模ネットワークにおけてなくてはならない機能です。しっかり理解しておきましょう。