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PPPoEとは?DHCPとの違いを解説

Charlene

翻訳者 ともや
2020年1月9日 に投稿された

 PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet、標準的な通信プロトコルの一つで、二台の機器の間で仮想的な専用伝送路を確立し、相互にデータの安定した送受信を行うことができるようにするもの)はISP(Internet Services Provider、プロバイダ)に接続する方法の一つです。 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)はIPアドレスなど必要な情報を自動的に割り当てるプロトコルです。本質から見ると、どちらもIPアドレスの割り当てを申請するプロセスです。両者を区別するために議論は長続き、混乱を引き起こすことがあります。


PPPoEとは?

PPPoEはネットワーク通信プロトコルの一つとして、PPP(Point-to-Point Protocol)をイーサネット上で利用できるようにします。認証・暗号化機能を備えたPPPと同じLAN(Local Area Network、構内ネットワーク)内ユーザーのイーサネット通信プロトコルを統合したPPPoEは、PPPoEクライアント、PPPoEサーバー、ホスト、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line、アナログ電話回線でのデータ通信技術)モデム(変復調装置)などの部分によって構成されます。

pppoe vs dhcp.png

Figure 1: PPPoE Configuration

PPPoEを使用するたびに、BRAS(Broadband Remote Access Server)装置を通じて、ルーター(PPPoE クライアント)とルーター(PPPoE サーバー)をダイヤルアップで接続し、PPP専用伝送路の確立とパケット通信を実現する必要があります。PPPoEを使用するのに、プロバイダから支給されたユーザー名とパスワードを入力し、ダイヤルアップでISPとの通信の確立が必要です。現在では、PPPoE機能を備えたモデムを利用して、ユーザー名とパスワードを一回だけ設定することで、自動的にネットワークとの接続ができるようになりました。

 BRAS装置との物理的な接続を通じて、ネットワークを利用するユーザーは多数存在しています。トラフィック量がBRAS装置を経由することによって、ISPネットワーク内の通信はできました。それに基づき、PPPoEを利用することで、ユーザーのトラフィック量および動向を把握し、利用者料金の要請を行うことができます。

PPPoEは次の二つの主要フェーズで構成されています。

  • 検出フェーズこのフェーズでは、イーサネットアドレス(MACアドレス)がPPPoEクライアントによって検出され、一つのセッションIDが割り当てられます。ホストは複数のPPPoEサーバーの場所を検索し、中の一つをユーザーに選択していただきます。

  • セッションフェーズ:検出フェーズが無事完成した後、ホストと選ばれたサーバーにPPPをカプセル化する通信プロトコルが入り、イーサネットとのコネクションが成立します。続いて、PPPoEヘッダーにデータを入れてPPPリンク経由で伝送できるようになりました。ユーザー個体とサイト間でのセッションの確立によって、ネットワークトラフィック監視・利用者料金の要請を実行することができます。

    DHCPとは?

    標準的なクライアント・サーバーネットワークプロトコルとして、DHCPはIPアドレスなど必要な情報を自動的にネットワークに接続したデバイスに割り当てます。ご周知のように、TCP/IPネットワークに接続したデバイスは唯一のIPアドレスを有しています。そのため、DHCP(詳細)がないと、ネットワークに新しいデバイスを加えたり、スバネットからデバイスを外したりする際に手動でIPアドレスを設定しなければなりません。通常のDHCPはDHCPクライアント、DHCPサーバー、DHCPリレーエージェント(ルーター・スイッチ用DHCP)によって構成されます。

    DHCP Configuration.png

    Figure 2: DHCP Configuration

     IPアドレスなど必要な情報を自動的に割り当て・更新する仕組みを持つDHCPはDHCPクライアントを通じてデータや情報の通信を行います。DHCPクライアントとサーバーが同じネットワークに存在しない場合、媒介としてのDHCPリレーエージェントがDHCPサーバーとのパケット通信という機能を果たします。

     DHCPの利用によって、インターネットに接続する際に自動的にIPアドレス割り当てが行われ、自由にウェブサイトにアクセスすることができます。それだけでなく、DHCPを設定することで、IPアドレスなど必要な情報入力が効率的・安全的になり、人工によるミス発生を防ぎました。IPアドレス割り当てを受けたのはネットワークに繋がっているデバイスのみがゆえに、DHCPの設定によってIPアドレス空間の最適化・軽量化が実現されました。

    PPPoEとDHCP、そもそも両者の違いとは?


    機能から見る違い

    DHCPはネットワークに繋がっているデバイス(パソコン、スマートホン、ギガイーサネットスイッチなど)に唯一のIPアドレスを割り当てるという通信プロトコルであり、トラフィックを伝送する際に発生しかねない混乱を防止する機能を持っています。

     それに対して、PPPoEはアクセス権限(ユーザー名、パスワード)を通して、ネットワークに接続するという通信プロトコルです。ネットワークに接続する前に、必要な情報を正しく設定する必要があるPPPoEに対して、DHCPは複雑な設定を行わずにご利用いただけます。
     そのため、PPPoEでISPに接続する際に起こる問題はDHCPの場合に存在しません。IPアドレスなど必要な情報が自動的にISPサーバーの中で保存され、パソコンをネットワークに接続するだけですみます。


    運用から見る違い

    DHCPに認証が必要なく、自分のIPアドレスについても知らされていません。DHCPサーバーからデバイスへのIPアドレス割り当てを受けるだけでインターネットに接続できます。
     それに対して、PPPoEを使うのに認証が必要です。ユーザー名及びパスワードを正しく設定すると、IPアドレスが割り当てられます。PPPoEを利用することで、数多くのホストが含まれるネットワークを構築し、その中のトラフィック量、データ通信、使用者料金などの情報を把握することができます。
    そのため、PPPoEは公共施設、オフィスビル、キャンパスでよく採用されます。現在、主流のADSLブロードバンドアクセスはすべにPPPoEプロトコルを採用しました。DHCPの場合は、企業やオフィス内のLANあるいはインターネットで使われ、IPアドレスを自動的に割り当てることに当たります。

    結論

    ネットワークに接続する方法として、PPPoEとDHCP、両者どもはIPアドレス割り当てをすることができます。その区別はIPアドレス割り当てを受けるメソッドにあります。PPPoEを使うのにユーザー名及びパスワードが必要と同時に、次回ネットワークに繋がる前の認証を行わなければなりません。それと比べて、自動的にIPアドレス割り当てをするDHCPのほうが手間を省け、認証の必要もありません。

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