Dynamic Host Configuration Protocol je sieťový protokol používaný na automatizáciu procesu priraďovania IP adries a iných parametrov konfigurácie siete zariadeniam (ako sú počítače, smartfóny a tlačiarne) v sieti.

Čo je DHCP?

DHCP je skratka pre Dynamic Host Configuration Protocol. Je to kritická funkcia, na ktorej komunikujú používatelia podnikovej siete. DHCP pomáha podnikom hladko riadiť prideľovanie IP adresy k zariadeniam koncových používateľov, ako sú stolné počítače, notebooky, mobilné telefóny atď., je protokol aplikačnej vrstvy, ktorý sa používa na poskytovanie:

Subnet Mask (Option 1 - e.g., 255.255.255.0) Router Address (Option 3 - e.g., 192.168.1.1) DNS Address (Option 6 - e.g., 8.8.8.8) Vendor Class Identifier (Option 43 - e.g.,  'unifi' = 192.168.1.9 ##where unifi = controller)>

DHCP je založené na a model klient-server a na základe zistenia, ponuky, požiadavky a ACK.

Prečo používať DHCP?

DHCP pomáha pri riadení celého procesu automaticky a centrálne. DHCP pomáha udržiavať jedinečnú IP adresu pre hostiteľa, ktorý používa server. Servery DHCP uchovávajú informácie o konfigurácii TCP/IP a poskytujú konfiguráciu adresy klientom s povoleným DHCP vo forme ponuky prenájmu.

zoznam triedenia java

Komponenty DHCP

Medzi hlavné komponenty DHCP patria:

• DHCP server: DHCP Server je server, ktorý uchováva IP adresy a ďalšie informácie súvisiace s konfiguráciou.
• Klient DHCP: Je to zariadenie, ktoré prijíma konfiguračné informácie zo servera. Môže to byť mobil, notebook, počítač alebo akékoľvek iné elektronické zariadenie, ktoré vyžaduje pripojenie.
• DHCP relé: Relé DHCP v podstate fungujú ako komunikačný kanál medzi klientom DHCP a serverom.
• Skupina adries IP: Je to skupina alebo kontajner IP adries, ktoré má server DHCP. Má celý rad adries, ktoré je možné prideliť zariadeniam.
• Podsiete: Podsiete sú menšie časti siete IP rozdelené tak, aby boli siete pod kontrolou.
• Prenájom: Je to jednoducho čas, dokedy sú platné informácie prijaté zo servera, v prípade vypršania platnosti nájmu musí nájomca nájom znova prideliť.
• DNS servery: Poskytovať môžu aj servery DHCP DNS (systém názvov domén) informácie o serveri klientom DHCP, čo im umožňuje prekladať názvy domén na adresy IP.
• Predvolená brána: Servery DHCP môžu tiež poskytovať informácie o predvolenej bráne, čo je zariadenie, na ktoré sa odosielajú pakety, keď je cieľ mimo lokálnej siete.
• Možnosti: Servery DHCP môžu klientom poskytovať ďalšie možnosti konfigurácie, ako je maska ​​podsiete, názov domény a informácie o časovom serveri.
• Obnova: Klienti DHCP môžu požiadať o obnovenie prenájmu pred jeho vypršaním, aby sa zabezpečilo, že budú mať aj naďalej platnú adresu IP a informácie o konfigurácii.
• Failover: Servery DHCP možno nakonfigurovať na núdzové prepnutie, kde dva servery spolupracujú na zabezpečení redundancie a zaisťujú, že klienti môžu vždy získať adresu IP a informácie o konfigurácii, aj keď jeden server vypadne.
• Dynamické aktualizácie: Servery DHCP je možné nakonfigurovať aj na dynamickú aktualizáciu záznamov DNS pomocou adresy IP klientov DHCP, čo umožňuje jednoduchšiu správu sieťových zdrojov.
• Protokolovanie auditu: Servery DHCP môžu uchovávať protokoly auditu všetkých transakcií DHCP, čím poskytujú správcom prehľad o tom, ktoré zariadenia používajú aké adresy IP a kedy sa prideľujú alebo obnovujú prenájmy.

Obr Formát paketu DHCP

• Dĺžka hardvéru: Toto je 8-bitové pole definujúce dĺžku fyzickej adresy v bajtoch. napr Ethernet hodnota je 6.
• Počet skokov: Toto je 8-bitové pole definujúce maximálny počet skokov, ktorými môže paket prejsť.
• ID transakcie: Toto je 4-bajtové pole nesúce celé číslo. Identifikáciu transakcie nastavuje klient a používa sa na priradenie odpovede k požiadavke. Server vo svojej odpovedi vráti rovnakú hodnotu.
• Počet sekúnd: Toto je 16-bitové pole, ktoré označuje počet sekúnd, ktoré uplynuli od času, kedy sa klient začal spúšťať.
• Vlajka: Toto je 16-bitové pole, v ktorom sa používa iba bit úplne vľavo a zvyšok bitu by mal byť nastavený na os. Bit úplne vľavo určuje vynútenú odpoveď vysielania zo servera. Ak by mala byť odpoveď jednosmerne vysielaná klientovi, cieľ. IP adresa IP paketu je adresa pridelená klientovi.
• IP adresa klienta: Toto je 4-bajtové pole, ktoré obsahuje adresu IP klienta. Ak klient tieto informácie nemá, toto pole má hodnotu 0.
• Vaša IP adresa: Toto je 4-bajtové pole, ktoré obsahuje IP adresu klienta. Vyplní ho server na žiadosť klienta.
• IP adresa servera: Toto je 4-bajtové pole obsahujúce IP adresu servera. Vyplní ho server v odpovedi.
• IP adresa brány: Toto je 4-bajtové pole obsahujúce IP adresu smerovača. IT vyplní server v odpovedi.
• Hardvérová adresa klienta: To je fyzická adresa klienta. Aj keď server môže získať túto adresu z rámca odoslaného klientom, je efektívnejšie, ak je adresa uvedená explicitne klientom v správe s požiadavkou.
• Názov servera: Toto je 64-bajtové pole, ktoré je voliteľne vyplnené serverom v pakete odpovede. Obsahuje reťazec ukončený nulou pozostávajúci z názvu domény servera. Ak server nechce vyplniť toto pole údajmi, server ho musí vyplniť všetkými nulami.
• Zavádzací názov súboru: Toto je 128-bajtové pole, ktoré môže voliteľne vyplniť server v pakete odpovede. Obsahuje reťazec ukončený nulou pozostávajúci z celej cesty k zavádzaciemu súboru. Klient môže použiť túto cestu na získanie ďalších informácií o zavádzaní. Ak server nechce vyplniť toto pole údajmi, server ho musí vyplniť všetkými nulami.
• Možnosti: Toto je 64-bajtové pole s dvojakým účelom. IT môže niesť buď dodatočné informácie, alebo niektoré špecifické informácie o predajcovi. Pole sa používa iba v odpovedi. Server používa číslo nazývané magický súbor cookie vo formáte adresy IP s hodnotou 99.130.83.99. Keď klient dočíta správu, hľadá tento magický súbor cookie. Ak je prítomných, ďalších 60 bajtov sú možnosti.

Fungovanie DHCP

DHCP pracuje na aplikačnej vrstve protokolu TCP/IP. Hlavnou úlohou DHCP je dynamicky prideľovať IP adresy klientom a prideľovať informácie o konfigurácii TCP/IP klientom. Viac informácií nájdete v článku Fungovanie DHCP .

DHCP číslo portu pre server je 67 a pre klienta 68. Je to protokol klient-server, ktorý používa služby UDP . IP adresa sa prideľuje zo skupiny adries. V DHCP si klient a server vymieňajú hlavne 4 DHCP správy, aby vytvorili spojenie, nazývané aj DORA procesu, ale v procese je 8 správ DHCP.

triedený n-ticový python

Fungovanie DHCP

8 správ DHCP

1. Objavovacia správa DHCP: Toto je prvá správa vygenerovaná v procese komunikácie medzi serverom a klientom. Túto správu generuje klientsky hostiteľ, aby zistil, či je v sieti prítomný nejaký DHCP server/servery alebo nie. Táto správa sa vysiela do všetkých zariadení prítomných v sieti, aby sa našiel server DHCP. Táto správa je dlhá 342 alebo 576 bajtov

Objavovacia správa DHCP

Ako je znázornené na obrázku, zdroj Mac adresa (PC klienta) je 08002B2EAF2A, cieľová MAC adresa (server) je FFFFFFFFFFFF, zdrojová IP adresa je 0.0.0.0 (pretože PC doteraz nemalo žiadnu IP adresu) a cieľová IP adresa je 255.255.255.255 (použitá IP adresa na vysielanie). Keď zistia, správa sa vysiela na zistenie DHCP servera alebo serverov v sieti, preto sa používa vysielacia IP adresa a MAC adresa.

2. DHCP ponúka správu: Server odpovie hostiteľovi v tejto správe s uvedením neprenajatej IP adresy a ďalších informácií o konfigurácii TCP. Táto správa je vysielaná serverom. Veľkosť správy je 342 bajtov. Ak je v sieti prítomných viac ako jeden server DHCP, hostiteľský klient prijme prvú správu PONUKA DHCP, ktorú dostane. V pakete je tiež špecifikované ID servera, aby bolo možné server identifikovať.

Správa ponuky DHCP

Teraz pre správu s ponukou je zdrojová IP adresa 172.16.32.12 (IP adresa servera v príklade), cieľová IP adresa je 255.255.255.255 (vysielaná IP adresa), zdrojová MAC adresa je 00AA00123456, cieľová MAC adresa je FFFFFFFFFFFF. Tu správu ponuky vysiela DHCP server, preto cieľová IP adresa je vysielaná IP adresa a cieľová MAC adresa je FFFFFFFFFFFF a zdrojová IP adresa je IP adresa servera a MAC adresa je MAC adresa servera.

Server tiež poskytol ponúkanú IP adresu 192.16.32.51 a dobu prenájmu 72 hodín (po tomto čase bude záznam hostiteľa zo servera automaticky vymazaný). Identifikátor klienta je tiež MAC adresa počítača (08002B2EAF2A) pre všetky správy.

3. Správa s požiadavkou DHCP: Keď klient dostane správu o ponuke, odpovie odoslaním správy s požiadavkou DHCP. Klient vytvorí bezplatné ARP, aby zistil, či je v sieti prítomný iný hostiteľ s rovnakou IP adresou. Ak nepríde žiadna odpoveď od iného hostiteľa, potom v sieti nie je žiadny hostiteľ s rovnakou konfiguráciou TCP a správa sa odošle na server s akceptáciou IP adresy. K tejto správe sa pridá aj ID klienta.

Správa s požiadavkou DHCP

Teraz je správa s požiadavkou vysielaná klientskym počítačom, takže zdrojová IP adresa je 0.0.0.0 (keďže klient práve nemá žiadnu IP) a cieľová IP adresa je 255.255.255.255 (vysielaná IP adresa) a zdrojová MAC adresa je 08002B2EAF2A (MAC adresa PC) a cieľová MAC adresa je FFFFFFFFFFFF.

Poznámka - Táto správa sa vysiela po odvysielaní požiadavky ARP počítačom, aby sa zistilo, či iný hostiteľ nepoužíva ponúkanú IP. Ak nepríde žiadna odpoveď, hostiteľ klienta odvysiela správu s požiadavkou DHCP pre server, ktorá ukazuje prijatie adresy IP a inej konfigurácie TCP/IP.

ako skontrolovať veľkosť obrazovky monitora

4. Správa o potvrdení DHCP: V odpovedi na prijatú správu s požiadavkou server vykoná záznam so špecifikovaným ID klienta a pripojí ponúkanú IP adresu s časom prenájmu. Teraz bude mať klient IP adresu poskytnutú serverom.

Potvrdzovacia správa DHCP

Teraz server zadá hostiteľa klienta s ponúkanou IP adresou a dobou prenájmu. Túto IP adresu server neposkytne žiadnemu inému hostiteľovi. Cieľová MAC adresa je FFFFFFFFFFFF a cieľová IP adresa je 255.255.255.255 a zdrojová IP adresa je 172.16.32.12 a zdrojová MAC adresa je 00AA00123456 (MAC adresa servera).

5. Správa o negatívnom potvrdení DHCP: Vždy, keď server DHCP prijme požiadavku na adresu IP, ktorá je neplatná podľa nakonfigurovaných rozsahov, odošle klientovi správu DHCP Nak. Napr. keď server nemá nevyužitú IP adresu alebo je fond prázdny, potom server odošle túto správu klientovi.

6. Odmietnutie DHCP: Ak klient DHCP zistí, že ponúkané konfiguračné parametre sú odlišné alebo neplatné, odošle na server správu o odmietnutí DHCP. Keď príde odpoveď na bezodplatný ARP z akéhokoľvek hostiteľa klientovi, klient odošle na server správu o odmietnutí DHCP, ktorá ukazuje, že ponúkaná IP adresa sa už používa.

mapa vs

7. Vydanie DHCP: Klient DHCP odošle na server paket uvoľnenia DHCP, aby uvoľnil IP adresu a zrušil zostávajúci čas prenájmu.

8. DHCP informuje: Ak adresa klienta získala IP adresu manuálne, potom klient použije informácie DHCP na získanie ďalších lokálnych konfiguračných parametrov, ako je názov domény. Ako odpoveď na informačnú správu DHCP server DHCP vygeneruje správu o potvrdení DHCP s lokálnou konfiguráciou vhodnou pre klienta bez pridelenia novej adresy IP. Táto potvrdzovacia správa DHCP sa odosiela klientovi jednosmerne.

Poznámka - Všetky správy môžu byť unicastované aj prenosovým agentom DHCP, ak je server prítomný v inej sieti.

Výhody DHCP

• Centralizovaná správa IP adries.
• Centralizované a automatizované Konfigurácia TCP/IP .
• Jednoduché pridávanie nových klientov do siete.
• Opätovné použitie adries IP znižuje celkový počet adries IP, ktoré sú potrebné.
• Efektívne spracovanie zmien IP adries pre klientov, ktorí musia byť často aktualizovaní, ako napríklad pre prenosné zariadenia, ktoré sa presúvajú na rôzne miesta v bezdrôtovej sieti.
• Jednoduchá rekonfigurácia priestoru IP adries na serveri DHCP bez potreby prekonfigurovania každého klienta.
• Protokol DHCP poskytuje správcovi siete metódu na konfiguráciu siete z centralizovanej oblasti.
• Pomocou DHCP možno dosiahnuť jednoduchú manipuláciu s novými používateľmi a opätovné použitie adries IP.

Nevýhody DHCP

• Môže dôjsť ku konfliktu IP.
• Problém s DHCP je v tom, že klienti akceptujú akýkoľvek server. Preto, keď je v blízkosti iný server, klient sa môže pripojiť k tomuto serveru a tento server môže klientovi poslať neplatné údaje.
• Klient nemá prístup k sieti bez DHCP servera.
• V prípade pridelenia novej adresy IP sa názov zariadenia nezmení.

Často kladené otázky o DHCP – často kladené otázky

Aké sú bežné problémy s DHCP?

Ak DHCP server nie je správne nastavený, môže to spôsobiť problémy, ako sú konflikty IP adries, nesprávne masky podsiete , nesprávne predvolené nastavenie brány alebo nedostatočné skupiny IP adries.

Ktorý port sa používa v DHCP?

DHCP používa UDP port 67 na serveri a UDP port 68 na klientovi.

Ktorý protokol vrstvy je DHCP?

DHCP je protokol aplikačnej vrstvy.

Prečo je preferovaný DHCP?

Je to efektívnejšia metóda správy IP adries ako prideľovanie statických adries. DHCP využíva stabilný protokol transportnej vrstvy.