Sieci Komputerowe i Telekomunikacyjne Laboratorium TEMAT: DHCP Maciej Bukowski 31 ćw / lab 1

Działanie DHCP DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol) to protokół komunikacyjny umożliwiający komputerom uzyskanie od serwera danych konfiguracyjnych, np. adresu IP hosta, adresu IP bramy sieciowej, adresu serwera DNS, maski sieci. DHCP został opublikowany jako standard w roku 1993. DHCP rozwiązuje problem ręcznej konfiguracji sieci poprzez dynamiczne przydzielanie adresów IP.

Działanie DHCP opiera się na protokole BOOTP (Bootstrap Protocol), jednak w stosunku do niego zawiera wiele ulepszeń. Niewątpliwie najbardziej interesującym jest dynamiczne przydzielanie adresów IP. serwer DHCP korzysta przy tym z predefiniowanego obszaru adresowego i przydziela kolejnym klientom, które o to występują, adres IP na określony czas (lease).

Działanie DHCP w czasie trwania okresu lease klient DHCP nie występuje do serwera DHCP podczas startu systemu o nowy adres, a jedynie żąda potwierdzenia istniejącego stanu lease. protokół DHCP minimalizuje również możliwe źródła błędów. na życzenie podaje, oprócz adresu IP, również inne parametry, jak choćby standardowa brama, czy adresy serwerów nazw.

Zalety usługi DHCP użycie serwerów DHCP może znacznie skrócić czas poświęcany na konfigurowanie lub ponowne konfigurowanie komputerów w sieci (zmiany mogą być wprowadzane szybko i automatycznie dzięki temu, że klienci komunikują się bezpośrednio z serwerami DHCP).

Zalety usługi DHCP usługa DHCP pozwala na uniknięcie błędów konfiguracji spowodowanych ręcznym wpisywaniem wartości na każdym komputerze. ponadto zapobiega konfliktom adresów przy konfigurowaniu nowego komputera w sieci, wynikającym z ponownego użycia wcześniej przydzielonego adresu IP.

cały proces uzgadniania i przydzielania jest czteroetapowy. Proces DHCP cały proces uzgadniania i przydzielania jest czteroetapowy. fdfdfdfd

Etap I: Poszukiwanie serwera DHCP (Discover) klient protokołu DHCP emituje pakiet żądania konfiguracji DHCPDISCOVER, dostarczając swój adres MAC oraz nazwę hosta. czasami routery są konfigurowane, aby przekazywały pakiety DHCP do właściwego serwera w innej podsieci. jeżeli dany klient miał wcześniej przydzielony adres IP, to wysyła również tę informację w polu opcji żądany adres.

Etap II: Oferta DHCP oferta DHCP (ang. DHCP Offer) jest składana przez serwer, który określa właściwą konfigurację klienta na podstawie sprzętowego adresu urządzenia sieciowego określonego w polu CHADDR (w sieci lokalnej to adres MAC). W polu YIADDR serwer przekazuje klientowi jego adres IP.

Etap III: Żądanie DHCP (Request) to kolejny pakiet również wysyłany przez klienta jako rozgłoszenie. powodem takiego postępowania jest potrzeba powiadomienia jednego serwera o przyjęciu oferty i, jednocześnie, wszystkich pozostałych o jej odrzuceniu.

Etap III: Żądanie DHCP (Request) W przypadku odebrania wielu ofert DCHP, proces podejmowania decyzji przez klienta firmy Microsoft przebiega następująco: klient DHCP przyjmuje ofertę z serwera, który przydzielał adres IP używany ostatnio, jeżeli serwer przydzielający wcześniejszy adres nie odpowiada, przyjmowana jest pierwsza oferta odebrana.

Etap IV: Potwierdzenie DHCP serwer DHCP oficjalnie przydziela żądany adres klientowi w pakiecie emisji DHCPACK. pakiet zawiera również podane w żądaniu parametry opcjonalne, długość całkowitego okresu dzierżawy adresu oraz okresów jego odnawiania. serwer przechowuje te informacje w swojej bazie danych jako przydzieloną dzierżawę.

Odświeżanie (odnawianie) DHCP nieodłącznym elementem przydzielenia klientowi adresu IP przez serwer DHCP jest przyznanie dodatkowo tzw. czasu użytkowania (lease). określa on czas ważności ustawień. w tle pracują dwa zegary - T1 odmierza połowę czasu użytkowania, zaś T2 - 87,5 procent pełnego czasu użytkowania.

Odświeżanie (odnawianie) DHCP po upływie czasu T1 klient wysyła komunikat DHCPREQUEST do serwera i pyta, czy serwer może przedłużyć czas użytkowania. stan ten określa się jako renewing status. z reguły serwer odpowiada wiadomością DHCPACK i przydziela nowy czas użytkowania. serwer resetuje wówczas zegary T1 i T2.

Odświeżanie (odnawianie) DHCP jeżeli po upływie czasu T2 klient nie otrzyma wiadomości DHCPACK, rozpoczyna się tak zwany rebinding status. klient musi wysłać komunikat DHCPREQUEST, żeby uzyskać przedłużenie czasu użytkowania. serwer może odpowiedzieć na to żądanie potwierdzeniem DHCPACK.

Odświeżanie (odnawianie) DHCP jeżeli jednak i to żądanie pozostanie bez odpowiedzi, klient musi zażądać nowego adresu IP. działa wówczas mechanizm, który rozsyła zapytania do wszystkich serwerów DHCP w sieci.

Obszar adresowania a czas użytkownika zanim serwer DHCP będzie w ogóle mógł zacząć przydzielać klientom adresy IP, musi zostać wyposażony w informacje na temat przewidzianego do tych celów obszaru adresowego (rangę). obszar adresowy jest zdefiniowany poprzez adres początkowy i końcowy.

Obszar adresowania a czas użytkownika w zależności od implementacji mogą też być obszary wykluczone, a więc takie, których serwer nie może przydzielać. gwarantuje to bezkolizyjne współistnienie w sieci adresów stałych i dynamicznie przydzielanych.

Obszar adresowania a czas użytkownika czas użytkowania określany jest zwykle w dniach, godzinach i minutach. parametr ten, jeśli w ogóle jest zaimplementowany w poszczególnych produktach, musi uwzględniać obciążenie serwera, zachowanie klientów i stabilność sieci. decydujące znaczenie ma liczba potencjalnych klientów.

Obszar adresowania a czas użytkownika reguła brzmi: czas użytkowania powinien być dwukrotnie dłuższy niż czas potrzebny do przywrócenia pracy serwera w razie jego awarii.

Przydzielanie adresów IP Protokół DHCP opisuje trzy techniki przydzielania adresów IP:

Przydzielanie adresów IP PRZYDZIELANIE RĘCZNE oparte na tablicy adresów MAC oraz odpowiednich dla nich adresów IP. jest ona tworzona przez administratora serwera DHCP. w takiej sytuacji prawo do pracy w sieci mają tylko komputery zarejestrowane wcześniej przez obsługę systemu.

Przydzielanie adresów IP PRZYDZIELANIE AUTOMATYCZNE wolne adresy IP z zakresu ustalonego przez administratora są przydzielane kolejnym zgłaszającym się po nie klientom.

Najpopularniejsze serwery DHCP Microsoft wprowadził DHCP do systemu Windows NT w wersji 3.5 w roku 1994. fundacja Internet Systems Consortium opracowała serwer DHCP w wersji 1.0.0. dla systemów Unix. ISC DHCP został wydany 6 grudnia 1997 roku, a w 1999 pojawiła się wersja 2.0 bardziej zgodna ze specyfikacją.

Najpopularniejsze serwery DHCP korporacja Cisco opracowała własny serwer DHCP dla systemu IOS 12.0 w roku 1999. System operacyjny Solaris firmy Sun został wyposażony w pełną obsługę protokołu w roku 2001. w dystrybucjach Linuksa serwer ISC DHCP jest zwykle dostępny w pakiecie pod nazwą dhcpd (ang. Dynamic Host Configuration Protocol Daemon).

Przydzielanie adresów IP PRZYDZIELANIE DYNAMICZNE pozwala na ponowne użycie adresów IP. administrator sieci nadaje zakres adresów IP do rozdzielenia. wszyscy klienci mają tak skonfigurowane interfejsy sieciowe, że po starcie systemu automatycznie pobierają swoje adresy. każdy adres przydzielany jest na pewien czas.

Terminologia protokołu DHCP ZAKRES zakres jest pełnym obszarem kolejnych możliwych do przydzielenia w danej sieci adresów IP. zakresy zwykle określają pojedynczą podsieć fizyczną danej sieci, w której są oferowane usługi DHCP. ponadto zakresy są dla serwera podstawą zarządzania dystrybucją i przypisywaniem klientom w sieci adresów IP oraz innych związanych z nimi parametrów konfiguracji.

Terminologia protokołu DHCP SUPERZAKRES superzakres jest administracyjną grupą zakresów, która może być używana do obsługi wielu logicznych podsieci IP w tej samej podsieci fizycznej. superzakresy zawierają jedynie listę zakresów składowych (inaczej zakresów podrzędnych), które mogą być uaktywniane razem. superzakresy nie są używane do konfigurowania innych szczegółów dotyczących korzystania z zakresu. aby skonfigurować większość właściwości używanych w obrębie superzakresu, trzeba indywidualnie skonfigurować właściwości zakresów składowych.

Terminologia protokołu DHCP OBSZAR WYKLUCZEŃ obszar wykluczeń jest ograniczoną sekwencją adresów IP w zakresie, wykluczoną z ofert usługi DHCP. obszary wykluczeń zapewniają, że żaden z należących do nich adresów nie będzie oferowany przez serwer klientom DHCP w danej sieci.

Terminologia protokołu DHCP PULA ADRESÓW po zdefiniowaniu zakresu DHCP i zastosowaniu obszarów wykluczeń pozostałe adresy tworzą dostępną pulę adresów w zakresie. adresy z tej puli mogą być dynamicznie przypisywane przez serwer klientom DHCP w sieci.

Terminologia protokołu DHCP DZIERŻAWA dzierżawa to określony przez serwer DHCP czas, przez jaki komputer kliencki może korzystać z przypisanego mu adresu IP. przed wygaśnięciem dzierżawy adresu klient zwykle odnawia ją na serwerze. dzierżawa staje się nieaktywna, jeśli wygaśnie lub zostanie usunięta z serwera. czas trwania dzierżawy określa, kiedy dzierżawa wygasa i jak często klient musi ją odnawiać.

Terminologia protokołu DHCP ZASTRZEŻENIE zastrzeżenie służy do utworzenia przez serwer DHCP stałego przypisania dzierżawy adresu. zastrzeżenia dają pewność, że dane urządzenie sprzętowe w podsieci będzie mogło zawsze korzystać z tego samego adresu IP.