Bootstrap Protocol

Bootstrap Protocol（ブートストラップ プロトコル、BOOTP）は、コンピュータネットワークに接続されたクライアントが、IPアドレスやホスト名、サブネットマスク等を自動的に取得するためのプロトコルである。元々は RFC 951 で定義された。主に、オペレーティングシステムがブート（起動）する際に用いられる。

概要

ネットワークに接続されているコンピュータの電源を入れてオペレーティングシステムを起動すると、システムソフトウェアはBOOTPメッセージをネットワークにブロードキャストで送信し、IPアドレスの割り当てを要求する。BOOTP設定サーバは、要求に基づいて、管理者によって設定されたアドレスプールからIPアドレスを割り当てる。

BOOTPは転送プロトコルとしてUDPを使用する。サーバがクライアントの要求を受信するためにポート番号67を、クライアントがサーバからの応答を受信するためにポート番号68が使用される。なお、これらのポート番号はDHCPと同じである。BOOTPはIPv4でのみ動作する。

歴史的に、BOOTPはIPアドレスの割り当てのほか、UNIX系のディスクレスノードでブートイメージのネットワーク上での場所を取得するのにも使用された。企業では、これを使用して、事前に設定されたクライアントのブートイメージを新しく導入したPCにロールアウトした。

ネットワークカードの製造元は、当初は初期のネットワーク接続を確立するためにブート用のフロッピーディスクを用意する必要があったが、後にインターフェイスカードのBIOSやオンボードネットワークアダプタを備えたシステムボードにプロトコルを組み込み、直接ネットワークブートを行うことが可能となった。

BOOTPにリースの機能を追加したDynamic Host Configuration Protocol(DHCP)によりBOOTPは置き換えられているが、BOOTPの一部はDHCPプロトコルにサービスを提供するために使用される。DHCPサーバは、従来のBOOTP機能も提供する。

歴史

BOOTPは、1985年9月に公開された RFC 951 で最初に定義された。これは、1984年6月に RFC 903 で公開されたReverse address resolution protocol（逆アドレス解決プロトコル、RARP）を置き換えるものだった。RARPをBOOTPに置き換えることになったのは、RARPがリンク層プロトコルだったからである。このため、多くのサーバープラットフォームでの実装が困難となり、かつ、サーバを個々のサブネットに配置する必要があったためである。

BOOTPは、標準IPルーティングを使用してローカルネットワークからBOOTPパケットを転送するリレーエージェントの技術を導入し、これによって1つのBOOTPサーバで多数のサブネット上のホストにサービスを提供できるようになった。

動作

クライアントとサーバが同じネットワーク上にある場合

BOOTPサーバ側では、MACアドレスとIPアドレス・ホスト名の対応表を事前に用意する。ネットワークに接続された機器は自らのMACアドレスをブロードキャストし、これを受け取ったBOOTPサーバが、対応表に従ってIPアドレスを配布する。DHCPのような動的なIPアドレスの配布は行えない。

1. BOOTPサーバはUDPポート67でパッシブオープンコマンドを発行し、クライアントを待ち受ける。
2. クライアントは起動時にポート68でアクティブオープンコマンドを発行する。このメッセージはUDPユーザデータグラムにカプセル化されており、UDPユーザデータグラムはIPデータグラムにカプセル化されている。クライアントは送信元アドレスにオール0(0.0.0.0)、宛先アドレスにオール1(255.255.255.255)を使用する。
3. サーバはクライアントのMACアドレスから割り当てるべきIPアドレスを認識する。サーバは、送信元ポート67・宛先ポート68のブロードキャストまたはユニキャストのUDPメッセージで応答する。

クライアントとサーバが異なるネットワーク上にある場合

BOOTPリクエストの問題は、リクエストがブロードキャストで送信されることある。ブロードキャストのIPデータグラムはルータによって破棄されるため、ルータを通過することができない（異なるサブネットへ送信できない）。この問題を解決するために、リレーエージェントが導入された。ホストまたはルータは、リレーエージェントとして動作するようにアプリケーション層で設定できる。以下に、リレーエージェントの動作を示す。

1. リレーエージェントはBOOTPサーバのユニキャストアドレスを知っており、ポート67でブロードキャストメッセージを待ち受ける。
2. リレーエージェントがブロードキャストパケットを受信すると、メッセージをユニキャストデータグラムにカプセル化し、BOOTPサーバに要求を送信する。
3. ユニキャストのパケットはルータを通過することができ、パケットがBOOTPサーバに到達する。BOOPサーバはリレーエージェント宛に応答を送信する。
4. BOOPサーバからの応答を受け取ったリレーエージェントは、それをクライアントに送る。

IETF標準ドキュメント

RFC #	タイトル	発行日	廃止・更新
RFC 3942	Reclassifying Dynamic Host Configuration Protocol version 4 (DHCPv4) Options	2004年11月	RFC 2132 を更新
RFC 2132	DHCP Options and BOOTP Vendor Extensions	1997年3月	RFC 1533 を廃止。 RFC 3442, RFC 3942, RFC 4361, RFC 4833, RFC 5494 により更新。
RFC 1542	Clarifications and Extensions for the Bootstrap Protocol	1993年10月	RFC 1532 を廃止。 RFC 951 を更新。
RFC 1534	Interoperation Between DHCP and BOOTP	1993年10月
RFC 1533	DHCP Options and BOOTP Vendor Extensions	1993年10月	RFC 1497, RFC 1395, RFC 1084, RFC 1048 を廃止。 RFC 2132 により廃止。
RFC 1532	Clarifications and Extensions for the Bootstrap Protocol	1993年10月	RFC 1542 により廃止。RFC 951 を更新。
RFC 1497	BOOTP Vendor Information Extensions	1993年8月	RFC 1395, RFC 1084, RFC 1048 を廃止。RFC 1533 により廃止。 RFC 951 を更新。
RFC 1395	BOOTP Vendor Information Extensions	1993年1月	RFC 1084, RFC 1048 を廃止。 RFC 1497, RFC 1533 により廃止。 RFC 951 を更新。
RFC 1084	BOOTP vendor information extensions	1988年12月	RFC 1048 を廃止。 RFC 1395, RFC 1497, RFC 1533 により廃止。
RFC 1048	BOOTP vendor information extensions	1988年2月	RFC 1084, RFC 1395, RFC 1497, RFC 1533 により廃止。
RFC 951	Bootstrap Protocol	1985年9月	RFC 1395, RFC 1497, RFC 1532, RFC 1542, RFC 5494 により更新。

関連項目

• Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
• Preboot Execution Environment (PXE)
• Remote Initial Program Load (RIPL)
• UDPヘルパーアドレス
• Boot Service Discovery Protocol (BSDP)

外部リンク

• RFC 951 - BOOTSTRAP PROTOCOL (BOOTP)
• BOOTP Sequence Diagram (PDF)
• Multicast BOOTP for configuring a network device