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IoT × AI 実践学習 カリキュラム一覧
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通信系

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）

SSIDもPASSWORDも正しく違っていないのに、Wi-Fiが繋がらない場合、下記「7. DHCPの注意点」を確認してみてください。
ご自宅や事務所などのAPポイントであるWi-Fiルーターに家電やIoT機器、PC、スマホ、タブレットなど、意外と多くのIPアドレスを消費している場合があります。
開発中は、Wi-Fiルーターとの通信にPC、スマホ、Pico Wの3つが普段より多く接続されることなります。

1. DHCPとは？

  • ネットワークに接続した機器に、自動的にIPアドレスやネットワーク情報を割り当てる仕組み
  • 手動で設定しなくても、接続したらすぐ通信できるようにしてくれる便利なプロトコル

2. なぜ必要？

昔は、PCやプリンタなど全部の機器に手動でIPアドレスを設定していました。

  • 設定が面倒
  • 間違えると通信できない
  • IPアドレスの重複トラブルが多発

そこで DHCPサーバ が登場。
「新しく接続した端末に空いているIPアドレスを自動で配る」役割を持ちます。

3. 主な登場人物

  • DHCPサーバ
    → ルーターや一部のサーバがこの役割を持つ
  • DHCPクライアント
    → PC、スマホ、IoT機器（Pico Wも）

4. DHCPのやりとり（流れ）

  1. Discover（探す）
    新しい機器が「DHCPサーバさん、誰かいますかー？」とブロードキャスト送信
  2. Offer（提案）
    サーバが「このIPアドレス使っていいよ」と候補を返す
  3. Request（要求）
    機器が「じゃあそのアドレスください！」とリクエスト
  4. Acknowledge（承認）
    サーバが「OK、そのIPを◯時間使ってね」と正式に割り当てる

5. DHCPが配る情報

  • IPアドレス（例：192.168.0.21）
  • サブネットマスク（例：255.255.255.0）
  • デフォルトゲートウェイ（例：192.168.0.1）
    → インターネットへの出口
  • DNSサーバのIPアドレス
    → 名前（google.com）をIPに変換する場所

6. 「DHCP割り当て範囲」とは？

  • サーバが配るIPアドレスのプール（在庫）の範囲
  • 例：192.168.0.2〜192.168.0.50
    → 同時に最大49台まで接続可能
  • 在庫がなくなると、新しい端末は接続できない

7. DHCPの注意点

  • ルーターの性能によって、同時接続台数は物理的に制限あり（20〜50台が多い）
  • IoT機器を大量に使う場合、DHCP範囲を広げることが基本
  • 特定機器は固定IPを設定することもできる（DHCP予約）

DNSサーバ（Domain Name System サーバ）

ここを操作することはほぼ無いと思いますが、仕組みを知っておく程度良いと思います。
ネットワークを管理するような規模や仕組みとして構築が必要になる場合は専門知識が必要になります。
ビルや工場などの監視カメラが数十台以上になる場合、DNSクライアントになるカメラのIPアドレスやDNSサーバーをNVR(ネットワークビデオレコーダー)側で設定する場合があります。

1. DNSとは？

  • ドメイン名（例: google.com）をIPアドレス（例: 142.250.196.14）に変換する仕組み
  • インターネットの「住所録」みたいなもの

2. なぜ必要？

  • コンピュータやネットワークは 数字（IPアドレス） で通信します
  • でも人間は数字を覚えるのが苦手なので、文字（ドメイン名） でアクセスしたい
  • DNSは「人間が覚えやすい文字」→「機械が使う数字」に変換してくれます

例：

あなたのPC → DNSに問い合わせ → IPアドレスを取得 → 目的のサーバに接続

3. 登場人物

  • DNSクライアント
    → PC、スマホ、IoT機器（Pico Wも）
  • DNSサーバ
    → ルーターやプロバイダのDNS、またはGoogleの8.8.8.8などの公開DNS

4. DNSの流れ（名前解決）

  1. ユーザーが「google.com にアクセス」と入力
  2. PC（またはPico W）が設定されているDNSサーバに問い合わせ
  3. DNSサーバがそのIPアドレスを探す
    • キャッシュ（以前の記録）があれば即答
    • なければ別のDNSサーバへ順番に問い合わせ
  4. IPアドレス（例: 142.250.196.14）を返す
  5. そのIPを使って目的のサーバに接続

5. DNSサーバの種類

  • プロバイダのDNS（ISPから自動的に設定される）
  • ルーターのDNS（ルーターがISPのDNSへ代理で問い合わせ）
  • パブリックDNS（高速・安定・セキュリティ強化のため使うことも）
    • Google DNS: 8.8.8.8, 8.8.4.4
    • Cloudflare DNS: 1.1.1.1, 1.0.0.1

6. DNS設定はどこで？

  • PCやスマホ → ネットワーク設定画面で直接指定可能
  • Pico W → DHCPでルーターから自動取得するのが普通
  • ルーター → 管理画面で指定可能（ISPのものからパブリックDNSに変更も可）

7. トラブル例

  • DNSがダウンすると、インターネットに繋がっていても名前でアクセスできない
    → IP直打ちはOKだけど、サイト名ではエラーになる
  • 遅いDNSサーバだと、ページの表示が遅く感じる
  • フィルタリングDNSを使うと、有害サイトをブロックできる

💡 まとめると

  • DNSサーバは、インターネットの電話帳＆翻訳機。
  • DHCPが「住所を配る役」だとすると、DNSは「住所録を引く役」です。