C LANGUAGE TECHNOLOGY

【C言語】疑似DHCPクライアント・サーバ

2022年7月11日

悩んでいる人

C言語で疑似DHCPクライアント・サーバを教えて!

こういった悩みにお答えします.

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOS(Linuxカーネル)の授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校(UNC)コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発.
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++PythonSolidity/Vyper,Java,Ruby,Go,Rust,D,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開
  • 2020年1月~現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務.2022年6月~現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO.
  • 最近は自然言語処理AIイーサリアムに関する有益な情報発信に従事.
    • (AI全般を含む)自然言語処理AIの論文の日本語訳や,AIチャットボット(ChatGPT,Auto-GPT,Gemini(旧Bard)など)の記事を50本以上執筆.アメリカのサンフランシスコ(広義のシリコンバレー)の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance(QA)の業務委託の経験あり.
    • (スマートコントラクトのプログラミングを含む)イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆.イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり.

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疑似DHCPクライアント・サーバ

C言語で疑似DHCPクライアント・サーバを紹介します.

本記事は以下の内容を理解していることを前提とします.

擬似DHCPでIPアドレスを割り当て,解法等の管理をするプログラムです.

15秒ごとにIPアドレスの更新手続きを行います.

更新に失敗した場合,新しいIPアドレスの要求を行います.

上記の手順を状態遷移で実装します.

疑似DHCPクライアントの状態遷移は以下になります.

疑似DHCPクライアント

疑似DHCPサーバの状態遷移は以下になります.

疑似DHCPサーバ

疑似DHCPクライアント・サーバのコード

疑似DHCPクライアント・サーバのコード一式はこちらからダウンロードして下さい.

コード一式は以下になります.

  • Makefile:makeのビルドファイル
  • common.h,common.c:疑似DHCPクライアント・サーバの共通ファイル
  • config.txt:疑似DHCPサーバのIPアドレスとネットマスクの設定ファイル
  • mydhcp_client.c:疑似DHCPクライアントのファイル
  • mydhcp_server.c:疑似DHCPサーバのファイル

以下の手順で解凍とmakeでビルドします.

common.h,common.c,mydhcp_client.c,mydhcp_server.cは以下になります.

疑似DHCPクライアント・サーバの実行方法

疑似DHCPクライアント・サーバの実行方法を紹介します.

クライアント・サーバはそれぞれ実行中に以下のコマンドを実行できます.

  • クライアント
    • quit:クライアントの実行をIPアドレスを解放せずに終了する
    • re:IPアドレスを解放する
    • to:現在の時刻とタイムアウト時刻を表示する
  • サーバ
    • ip:割り当て可能なIPアドレスを先頭から順に表示する
    • to:現在の時刻とタイムアウト時刻を表示する
    • use:現在使用しているIPアドレスを表示する

config.txtの中身は以下になります.

疑似DHCPクライアント・サーバの実行方法は以下になります.

まずはサーバを引数config.txtをつけて実行します.

次に,クライアントを引数localhostをつけて実行します.

そうするとクライアントがDHCPのアドレス192.168.10.1を取得します.

サーバはクライアントに192.168.10.1のIPアドレス,255.255.252.0のネットマスクを割り当てたことがわかります.

まとめ

C言語で疑似DHCPクライアント・サーバを紹介しました.

疑似DHCPのコードを読んでDHCPの理解を深めましょう!

挑戦したいあなたは,独自機能を追加してみましょう!

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