解説

〔aについて〕
DHCPは、TCP/IPネットワークにおいて、ネットワークに接続するノードに対してIPアドレスなどのネットワークの利用に必要な情報の設定を自動的に行うプロトコルです。各ノードにIPアドレスを設定するネットワーク管理の負担が軽減され、使い終わったIPアドレスは回収し、他のノードに再割当てされるのでIPアドレス資源の有効活用ができます。

解答群を一つずつ検討していきます。

• 正しい。DHCPに関する記述です。
• DHCPはIPアドレスの利用状況をリアルタイムに管理しません。例えば、PCをネットワークから切り離しても、DHCPサーバはそのPCがネットワーク上に存在しているかを確認することはありません。
• DNSの逆引きに関する記述であり、DHCPの機能ではありません。
• tracert(traceroute)コマンドの記述であり、DHCPの機能ではありません。tracert(traceroute)は、IPヘッダーのTTL(Time To Live)とICMPのメッセージを利用します。
• DNSの正引きに関する記述であり、DHCPの機能ではありません。

∴a＝ア：IPアドレスなどを手作業で設定する煩雑さをなくす

〔b、cについて〕
DHCPのリース期間は、DHCPサーバが割り当てたIPアドレスを利用することができる期間です。延長要求がないままリース期間を過ぎるとそのIPアドレスは回収されて、新たに割り当て対象のIPアドレスとなり、他のDHCPクライアントに割り当てられます。同じIPアドレスを使いまわすので、使用するIPアドレス数が少なくて済みます。実際にA社では120台のPCに対して96個のIPアドレスで運用しています。

つまり、「ア：DHCPサーバに登録するIPアドレス数の削減」と「エ：一定期間ごとのIPアドレスの再利用」がリース期間の設定により実現できることです。両者の因果関係を考えると、IPアドレスが再利用される結果、IPアドレス数の削減になるという関係が適当であるため、[b]には「エ」、[c]には「ア」が当てはまります。

∴b＝エ：一定期間ごとのIPアドレスの再利用
　c＝ア：DHCPサーバに登録するIPアドレス数の削減

〔dについて〕
DHCPでは、クライアントからDHCPサーバへのメッセージにブロードキャストを使う関係上、DHCPサーバがルータの向こう側にあるときはDHCPが機能しません。しかし、問題文のようにサブネットワークYに設置しているPCが、サブネットワークXに設置しているDHCPサーバを利用したい場合があります。このようなときには、ルータのDHCPリレーエージェント機能を使います。
DHCPリレーエージェント機能は、クライアントと別のネットワークに属するDHCPサーバのメッセージを仲介する機能です。クライアントからDHCPの取得要求を受け取ったルータは、その取得要求メッセージをユニキャストでDHCPサーバに送信します。DHCPサーバはルータに対して応答を返し、ルータはその応答をクライアントに返します。ルータはDHCPサーバにユニキャストを行うので、DHCPサーバのIPアドレスを知っている必要があります。よって、ルータCに登録しておくべきIPアドレスは「DHCPサーバ」のものです。

∴d＝イ：DHCPサーバ

〔eについて〕
サブネットワークXは 192.168.10.128/26、サブネットワークYは 192.168.10.64/26 となっているように、設定すべきIPアドレス等はサブネットワークごとに異なります。PCが、DHCPでIPアドレスを取得した後に通信をするためには、利用しているサブネットワーク上のIPアドレスを取得する必要がありますから、DHCPサーバにはサブネットワークごとにIPアドレス範囲及びネットワーク情報を登録しておく必要があります（DHCPスコープの登録）。DHCPサーバはDHCPパケットの giaddr フィールドから、どのサブネットワークからの取得要求なのかを判断します。

　e＝オ：サブネットワーク

〔fについて〕
先述のように、DHCPクライアントからのブロードキャストを受け取ったルータCは、ユニキャストでDHCPサーバに転送します。よって、解答は「U」となります。

∴f＝U

〔gについて〕
DHCPサーバからDHCPクライアントへの応答は、クライアントソフトウェアの仕様によりユニキャストまたはブロードキャストで行われます。DHCPサーバはDHCPメッセージの flag フィールドの BROADCAST ビットを見てどちらで応答すべきかを判断します。表2の"DHCPオファー"の行を見るとブロードキャストで応答していることがわかるので、ルータCも、ユニキャスト通信をブロードキャスト通信に変換してDHCPクライアントに返すと判断できます。よって、解答は「B」となります。

∴g＝B

解説

下図は、同一ネットワークにあるDHCPクライアントとDHCPサーバの通信を示したものです。表1と併せてメッセージのやり取りを確認してください。〔hについて〕
表1に記載のとおり、"DHCPオファー"はDHCPサーバからDHCPクライアントへの通信です。したがって、送信元IPアドレスはDHCPサーバの「192.168.10.190」になります。

∴h＝192.168.10.190

〔i、jについて〕
問題文には「リース期間を延長する場合には，表1の3と4の手順で必要なメッセージのやり取りが行われる」とあります。つまり、期間延長時のDHCPリクエストは、取得時と同じくDHCPクライアントからDHCPサーバへのメッセージです。
ユニキャスト通信なので、それぞれのIPアドレスを解答します。期間延長の際にはPC001にIPアドレス 192.168.10.150 が設定済なので、送信元IPアドレスはPC001の「192.168.10.150」、送信先IPアドレスはDHCPサーバの「192.168.10.190」です。

∴i＝192.168.10.150
　j＝192.168.10.190

解説

図からわかるようにPC201はサブネットワークY(192.168.10.64/26)上のPCです。ネットワーク部が26ビット、ホスト部が6ビットです。

問題文中の条件(1)～(3)に当てはめると、

• 最も若いアドレス：ホスト部が 000000 の 192.168.10.64
• (1)の次に若いアドレス：ホスト部が 000001 の 192.168.10.65
• (2)の次に若いアドレス：ホスト部が 000010 の 192.168.10.66、
  192.168.10.66 から連続した48個のIPアドレスの最後のアドレス：192.168.10.113（66＋47＝113）

したがって、IPアドレス範囲は「192.168.10.66～192.168.10.113」となります。

∴192.168.10.66～192.168.10.113

解説

問題文中に「現在，A社では，DHCPサーバからPCに設定が可能なIPアドレスの総数を96個と設定している。就業時間中，DHCPによってIPアドレスが設定されているPCの平均台数は，両ビルとも24台である」とあります。

IPアドレスを2分割すると、1台のDHCPサーバに登録されるIPアドレス数は48個になります。DHCPでは同一ネットワークに複数のDHCPサーバが存在しても問題なく動作するので、平常時には96個までIPアドレスを使えますが、1台が故障すると48個しか使えなくなってしまいます。IPアドレスが設定されているPCの平均台数は両ビルを合わせて「24台×2＝48台」ですが、Xビルには80名、Yビルには40名の社員がいて、各社員はPCを1台ずつ所持しているので、平均値を上回ることは当然にあるはずです。48台以上のPCが使われているタイミングでいずれか一方のDHCPサーバが故障すると、IPアドレスが不足し、IPアドレスの自動取得ができなくなってしまう問題が生じます。

解答例の「繁忙時」というワードは中々出てこないと思います。「DHCPサーバが故障するとIPアドレスが不足する」だけで24文字なので、残り11文字で考えると「多くのPCが必要な時」「PCを49台以上使う時」などが候補になると思います。文字数制限が厳しめです。

∴繁忙時にDHCPサーバが故障すると，IPアドレスが不足する