自動アドレス設定に失敗したとき

ほとんどの場合、DHCPは問題なく動作します。しかし、DHCPサーバーから応答がないと、デバイスは適切な設定を取得できません。DHCP障害の症状を見分けることは、重要なトラブルシューティング技能です。最も分かりやすい兆候は、169.254で始まる見慣れないアドレスです。これはAPIPAアドレスと呼ばれます。このレッスンでは、APIPAと、自動アドレス設定が機能しなくなる一般的な理由について説明します。

APIPA（Automatic Private IP Addressing）は、Windowsなどのシステムに組み込まれたフォールバック機能です。デバイスがDHCP Discoverを送信してもOfferを受信できない場合、169.254.0.1から169.254.255.254までの範囲から自分でアドレスを割り当て、サブネットマスク255.255.0.0を使用します。APIPAによって、同じセグメント上のデバイス同士は通信できます。しかし、ゲートウェイもDNSも提供されないため、インターネットにはアクセスできません。

デバイスを確認して169.254.45.10のようなアドレスが表示されたら、それは重大な警告です。そのデバイスはDHCPサーバーに到達できていません。APIPAアドレスはリンクローカルアドレスであり、同じローカルケーブルまたはWi-Fi上でのみ使用でき、他のネットワークへルーティングされることはありません。169.254というアドレスを見たら、すぐに「DHCPが失敗している。サーバーはどこか」と考えてください。

最も直接的な原因は、DHCPサーバーが停止しているか、そのサービスが停止していることです。サーバーがなければOfferもないため、リースを必要とするすべてのクライアントがAPIPAに切り替わります。多くのデバイスで同時に169.254アドレスが表示される場合は、個々のデバイスではなくサーバー自体を疑ってください。DHCPサービスを再起動すると、通常のアドレス設定が復旧することがよくあります。

サーバーは稼働していても、リクエストがサーバーに届かないことがあります。ケーブルの不良、無効になっているスイッチポート、またはDHCPリレーの障害によって、Discoverブロードキャストが遮断される可能性があります。ルーターはブロードキャストを転送しないため、リレーエージェントがないか、設定を誤ると、サーバーが正常に稼働していても、リモートサブネット上のクライアントはサーバーからの応答を受け取れません。

サーバーが、アドレスを使い果たすまでは全員に応答することもあります。アドレスプールのリースがすべて使用中になると、新しいクライアントはOfferを受け取れず、APIPAに移行します。これは、負荷の高いゲストネットワークでよく見られます。対処方法は、プールを拡張するか、リース期間を短くして未使用のアドレスをより早く再利用できるようにし、新しいデバイス用の空きを確保することです。

不正なDHCPサーバーとは、許可されていないサーバーのことです。誰かが接続した、設定ミスのある家庭用ルーターがその例です。不正なサーバーは正規のサーバーより早く応答し、誤ったアドレス、ゲートウェイ、DNSを配布することがあります。その結果、デバイスには一見有効なアドレスが設定されますが、実際には役に立たない場所を指すことになります。対処方法は、不正なデバイスを見つけて取り除くことです。スイッチでは、DHCPスヌーピングを使用して信頼されていないサーバーをブロックできます。

DHCPの問題がすべて169.254を発生させるとは限りません。不正なサーバーや、設定を誤ったスコープによって、実在するものの誤ったアドレス、ゲートウェイ、DNSが割り当てられることがあります。デバイスは接続されているように見えるのに、Webを閲覧できません。そのため、アドレスが存在するかどうかだけでなく、アドレス、マスク、ゲートウェイ、DNSの4つすべてを確認してください。一見もっともらしくても誤った設定は、明らかなAPIPAアドレスより見つけにくいものです。

1台のデバイスをトラブルシューティングするときは、現在のアドレスを解放して、新しいアドレスを要求できます。Windowsでは、すぐに実行できる2つのコマンドを使います。新しい要求が成功した場合、最初の障害は一時的なものだった可能性があります。それでも169.254になる場合、問題はデバイスではなく、上流側のサーバー、リレー、または経路にあります。

ここまでを一連の流れにまとめてみましょう。169.254が表示されていますか？DHCPに失敗しています。対象は1台ですか、それとも複数台ですか？1台の場合は、ローカルのケーブルやポートが原因と考えられます。複数台の場合は、サーバー、リレー、またはプールが原因と考えられます。同じセグメント上の他のデバイスはアドレスを取得できますか？取得できる場合は、問題のデバイスに注目します。取得できない場合は、共有インフラストラクチャに注目します。この考え方により、原因をすばやく絞り込めます。

DHCPの障害は、ヘルプデスクに寄せられる問い合わせの中でも特に多く、ユーザーにはインターネット全体が停止したように見えることがよくあります。169.254がDHCPなしを意味することと、主な原因をいくつか知っていれば、混乱した状態から、サーバー、経路、プール、不正なサーバーという明確なチェックリストに移れます。この対応の速さこそ、Network+の試験や実際の仕事で評価されるものです。

障害の分析力を試してみましょう。

DHCPに失敗すると、デバイスはAPIPAにフォールバックし、ゲートウェイやDNSのない169.254.x.xのリンクローカルアドレスを自動的に割り当てます。そのため、他のネットワークに到達できません。169.254が表示される場合は、DHCPが応答していないことを意味します。一般的な原因には、停止しているサーバー、障害のある経路または存在しないリレー、枯渇したプール、不正な設定を配布する不正なDHCPサーバーがあります。必ずアドレスに関する4つの値をすべて確認し、1台のデバイスをテストするには、解放と更新を使用してください。