DHCPで静的経路の配布 (Classless Static Routes)

DHCPでClassless Static Routes option (option 121)を使って静的経路情報をDHCPクライアントに配布すると，Router option (option 3)が無視されてしまいハマったのでその対策の備忘録．

この記事の環境

• DHCP クライアント: Ubuntu 16.04
• DHCP サーバ: CISCO IOS 15.6.3M2(ED) (CISCO1921), isc-dhcpd, dnsmasq

そもそもClassless Static Routes option (option 121)とは

DHCPサーバからDHCPクライアントに対し，静的ルートを配布できるDHCPの機能．デフォルトゲートウェイのルータに静的経路が入っていれば通常問題ないが，たまにこれがあると便利な時がある．自分が経験したのは下記2つのケース．

• ケース1: VPNのトンネル終端点がデフォルトゲートウェイとは違うIPアドレスかつ同じサブネットで動作している場合．
• ケース2: マルチホーム環境下で，通常のトラヒックはeth0でいいけど，一部の宛先だけ，eth1から特定のゲートウェイを通して通信したい場合．

ちなみに，普通のブロードバンドルータでは見かけないが，本来DHCPはデフォルトゲートウェイ(Router option)やDNS(Name Server option)だけでなく，NTPサーバ(NTP Servers option)やドメイン名(Domain Name option)等かなり沢山の項目を配布できる．ちゃんと設定すると結構便利だったりする．オプションの一覧は，@ITのDHCPオプション一覧やIANAのDHCPのページを参照されたい．

クライアントの挙動

RFC 3442によれば，Classless Static Routes optionとRouter optionが同時に配布された場合，Router optionを無視することと明記されている．

If the DHCP server returns both a Classless Static Routes option and
a Router option, the DHCP client MUST ignore the Router option.

しかし，Windows 7やMacOSX El CapitanではRouter optionは無視されない．Ubuntu 16.04では正しく無視された．

追記．AndroidもUbuntu 16.04同様にRouter optionを無視するようです¹．

Ubuntu 16.04の挙動をRFCに反した挙動にさせるには

/sbin/dhclient-scriptあたりのファイルを改変すれば良いと思われる．$new_rfc3442_classless_static_routesがあれば，デフォルトゲートウェイ追加の処理がスキップされるようになっている．

isc-dhcp-clientでの実装

また，/etc/dhclient/dhclient-exit-hooks.d/rfc3442-classless-routesにClassless Static Routes optionを処理する実装が書かれている．とても単純な動作になっているので読んでみると面白い．

古いWindows

Windows 7ではoption 121でClassless Static Routes optionが適用されるが，古いWindowsでは，option 249での指定が必要．今の御時世で249が必要になることはほとんどないと思われる．

サーバの設定

Classless Static Routes optionでデフォルトゲートウェイを配布する方法も含めて設定を例示する．
前述の通り，クライアントでは，Classless Static Routes option指定時にRouter optionによるデフォルトゲートウェイの指定が無視されてしまうため，Classless Static Routes optionでデフォルトゲートウェイを指定する．

isc-dhcpd

dhcpd.confに下記の様に記載．サブネットマスクを先頭において，サブネットを表現する． 192.168.30.0/24のゲートウェイが192.168.1.1のときは，24, 192,168,30, 192,168,1,1となる．サブネットマスクの値に応じてオクテット単位で省略する．

option rfc3442-classless-static-routes code 121 = array of integer 8;
option rfc3442-classless-static-routes 24, 192,168,30, 192,168,1,254, 0, 192,168,1,1;

dnsmasq

dnsmasq.confに下記の様に記載．こっちはわかりやすい．

dhcp-option=121,192.168.1.0/24,1.2.3.4,10.0.0.0/8,5.6.7.8

CISCO IOS

0.0.0.0/0 192.168.1.1と192.168.30.0/24 192.168.1.254を設定する例．サブネットマスクを先頭に持ってくる書き方はdhcpd.confと同様．更に，オクテット単位で，hexに変換してコンフィグを投入する．ip表記も可能だが，0.0.0.0を受け付けないため，デフォルトゲートウェイが投入できない．

ip dhcp pool SAMPLE
  network 192.168.1.0 255.255.255.0
  dns-server 192.168.1.1 8.8.8.8
!  option 121 ip 0.0.0.0 192.168.1.1 24.192.168.30 192.168.1.254
!  ip指定だとデフォルトゲートウェイが設定できない
  option 121 hex 00:c0:a8:01:01:18:c0:a8:1e:c0:a8:01:fe

00:c0:a8:01:01が0 192.168.1.1に相当し，18:c0:a8:1e:c0:a8:01:feが24 192.168.30 192.168.1.254に相当している．変換が面倒なときは，hexrouteという便利なツールを使えば良い．ただし，こちらも0.0.0.0/0を処理できない…

参考

• https://askubuntu.com/questions/767002/dhcp-connection-does-not-set-default-gateway-automatically
• https://packages.ubuntu.com/xenial/isc-dhcp-client
• http://www.hits-net.com/blog/?p=2963
• http://www.atmarkit.co.jp/fnetwork/netcom/netcom06/option.html
• https://www.iana.org/assignments/bootp-dhcp-parameters/bootp-dhcp-parameters.xhtml#options
• https://tools.ietf.org/html/rfc3442

1. Wifi connects but will not transmit data when DHCP info contains CLASSLESS STATIC ROUTE Information [36920068] - Visible to Public - Issue Tracker https://issuetracker.google.com/issues/36920068 ↩