1週間に1回くらいDDS通信ができなくなる対策のめも
目次
DHCPリース干渉とROS2通信障害への対処
今回も今回とてclaude 4.6に調査させて書かせております
どーやらDHCPってのが悪さしてるらしかったので、メモっておきます
1. 問題の概要
前日や朝は通信できていたのに、あるとき突然ROS2のDDS（Data Distribution Service）通信が突然切断される現象が頻発した。通信自体は高速で問題なく動作しているにもかかわらず、謎のタイミングで通信不能になるという症状だった。
調査の結果、原因はDHCPリース更新によるIPアドレスの変化であることが判明した。
2. 原因：DHCPリース干渉
2-1. DHCPとは
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）とは、ネットワークに接続した機器に対してルータが自動でIPアドレスを割り当てる仕組みである。割り当てられたIPアドレスには有効期限（リース期限）があり、期限が切れると再割り当てが行われる。
2-2. 干渉が起こるメカニズム
FastDDS（ROS2が使用するDDSの実装の一つ）は、ノード起動時にそのマシンのIPアドレスをバインド（紐付け）する。DHCPリース更新によってIPアドレスが変化すると、このバインドが無効になり通信が切断される。
具体的には以下の順序で問題が発生する。
- ロボットPCまたはコントローラ（Android端末）がルータからIPアドレスを自動取得する
- ROS2ノードが起動し、その時点のIPアドレスでDDS通信をバインドする
- DHCPリース期限が到来し、ルータが同じまたは別のIPアドレスを再割り当てする
- IPアドレスが変わった場合、既存のDDSバインドが無効になり通信断が発生する
3. 対策：手動IPアドレス割り当て
3-1. 対策方針
ルータのDHCP予約機能を使い、各機器のMACアドレスに対して固定のIPアドレスを割り当てる。これにより、リース期限の概念がなくなり（リース期限表示が --:--:-- となる）、IPアドレスが変化しなくなる。
3-2. 設定手順
- ブラウザでルータ管理画面（
192.168.11.1）にアクセスする - 左メニューの「LAN」→「DHCPリース」を開く
- 既に接続済みの機器は「手動割当に変更」ボタンを押す
- 新規登録の場合は「リース情報の追加」ボタンからMACアドレスとIPアドレスを手動入力する
- リース期限が
--:--:--、状態が「手動割当」になれば設定完了
3-3. MACアドレスの確認方法
各Linuxマシンでは以下のコマンドで確認できる。
ip link show
表示される link/ether xx:xx:xx:xx:xx:xx がMACアドレスである。Android端末の場合は「設定」→「端末情報」→「Wi-Fi MACアドレス」から確認できる。
4. 注意事項
- 機器を追加・交換した際は必ず本ドキュメントを更新し、ルータの設定も追加すること
- ルータを交換・初期化した場合はすべての手動割り当て設定が消えるため、再設定が必要である
- 会場のネットワークを使用する場合はDHCP予約が設定できないため、OS側で静的IPを設定するか、
ROS_LOCALHOST_ONLY=1による同一マシン内通信に限定する方法を検討すること - 同一ネットワーク内でIPアドレスが重複しないよう注意すること