ћы в Telegram - чате. “ы с нами? :)

ћерион Ќетворкс

¬сем привет! —егодн€ статью мы посв€тим рассказу о протоколе DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Ц что он из себ€ представл€ет, дл€ чего он нужен и как он работает. DHCP доступен как дл€ IPv4 (DHCPv4) , так и дл€ IPv6 (DHCPv6) . ¬ этой статье мы рассмотрим версию дл€ IPv4. ј следующей статье мы расскажем про его настройку.

 аждому устройству, подключенному к сети, нужен уникальный IP-адрес. —етевые администраторы назначают статические IP-адреса маршрутизаторам, серверам, принтерам и другим сетевым устройствам, местоположение которых (физическое и логическое) вр€д ли изменитс€. ќбычно это устройства, предоставл€ющие услуги пользовател€м и устройствам в сети, поэтому назначенные им адреса должны оставатьс€ посто€нными.  роме того, статические адреса позвол€ют администраторам удаленно управл€ть этими устройствами Ц до них проще получить доступ к устройству, когда они могут легко определить его IP-адрес.

ќднако компьютеры и пользователи в организации часто мен€ют места, физически и логически. Ёто может быть сложно и долго назначать новые IP-адреса каждый раз, когда сотрудник перемещаетс€. ј дл€ мобильных сотрудников, работающих из удаленных мест, вручную настройка правильных параметров сети может быть весьма непростой задачей.

»спользование DHCP в локальной сети упрощает назначение IP-адресов как на настольных, так и на мобильных устройствах. »спользование централизованного DHCP-сервера позвол€ет администрировать все назначени€ динамических IP-адресов с одного сервера. Ёта практика делает управление IP-адресами более эффективным и обеспечивает согласованность внутри организации, включа€ филиалы.

DHCPv4 динамически назначает адреса IPv4 и другую информацию о конфигурации сети. ќтдельный сервер DHCPv4 €вл€етс€ масштабируемым и относительно простым в управлении. ќднако в небольшом офисе маршрутизатор может быть настроен дл€ предоставлени€ услуг DHCP без необходимости выделенного сервера.

DHCPv4 включает три разных механизма распределени€ адресов дл€ обеспечени€ гибкости при назначении IP-адресов:

  • –учное распределение(Manual Allocation) - администратор назначает предварительно установленный IPv4-адрес клиенту, а DHCP сервер передает IPv4-адрес на устройство.
  • јвтоматическое распределение(Automatic Allocation) - DHCPv4 автоматически назначает статический IPv4-адрес на устройство, выбира€ его из пула доступных адресов. Ќет аренды (lease), и адрес посто€нно назначаетс€ устройству.
  • ƒинамическое распределение (Dynamic Allocation) - DHCPv4 динамически назначает или дает в аренду IPv4-адрес из пула адресов в течение ограниченного периода времени, выбранного сервером, или пока клиент больше не нуждаетс€ в адресе.

ƒинамическое распределение €вл€етс€ наиболее часто используемым механизмом DHCP и при его использовании клиенты арендуют информацию с сервера на определенный период. DHCP серверы настраивают так, чтобы установить аренду (лизинг) с различными интервалами. јренда обычно составл€ет от 24 часов до недели или более.  огда срок аренды истекает, клиент должен запросить другой адрес, хот€ обычно он снова получает старый.


ћеханизм работы DHCP

DHCPv4 работает в режиме клиент/сервер.  огда клиент взаимодействует с сервером DHCPv4, сервер назначает или арендует IPv4-адрес этому клиенту. ќн подключаетс€ к сети с этим арендованным IP-адресом до истечени€ срока аренды и должен периодически св€зыватьс€ с сервером DHCP, чтобы продлить аренду. Ётот механизм аренды гарантирует, что клиенты, которые перемещаютс€ или выход€т из стро€, не сохран€ют за собой адреса, которые им больше не нужны. ѕо истечении срока аренды сервер DHCP возвращает адрес в пул, где он может быть перераспределен по мере необходимости.

–ассмотрим процесс получени€ адреса:

  1.  огда клиент загружаетс€ (или хочет присоединитьс€ к сети), он начинает четырехэтапный процесс дл€ получени€ аренды. ќн запускает процесс с широковещательным (broadcast) сообщением DHCPDISCOVER со своим собственным MAC-адресом дл€ обнаружени€ доступных серверов DHCPv4. ѕоскольку у клиента нет способа узнать подсеть, к которой он принадлежит, у сообщени€ DHCPDISCOVER адрес назначени€ IPv4 адреса -255.255.255.255. ј поскольку у клиента еще нет настроенного адреса IPv4, то исходный IPv4-адрес - 0.0.0.0.
  2. —ообщение DHCPDISCOVER находит серверы DHCPv4 в сети. ѕоскольку клиент не имеет IPv4 информации при загрузке, он использует широковещательные адреса 2 и 3 уровн€ дл€ св€зи с сервером.
  3.  огда DHCPv4-сервер получает сообщение DHCPDISCOVER, он резервирует доступный IPv4-адрес дл€ аренды клиенту. —ервер также создает запись ARP, состо€щую из MAC-адреса клиента и арендованного IPv4-адреса DHCP сервер отправл€ет св€занное сообщение DHCPOFFER запрашивающему клиенту, как одноадресна€ передача (unicast), использу€ MAC-адрес сервера в качестве исходного адреса и MAC-адрес клиента в качестве адреса доставки.
  4.  огда клиент получает DHCPOFFER с сервера, он отправл€ет обратно сообщение DHCPREQUEST. Ёто сообщение используетс€ как дл€ получени€, так и дл€ продлени€ аренды.  огда используетс€ дл€ получени€ аренды, DHCPREQUEST служит в качестве уведомлени€ о прин€тии выбранных сервером параметров, которые он предложил, и отклонении предложени€ от других серверов. ћногие корпоративные сети используют несколько DHCP серверов, и сообщение DHCPREQUEST отправл€етс€ в виде широковещательной передачи, чтобы информировать все серверы о прин€том предложении.
  5. ѕри получении сообщени€ DHCPREQUEST сервер провер€ет информацию об аренде с помощью ICMP-запроса на этот адрес, чтобы убедитьс€, что он уже не используетс€ и создает новую ARP запись дл€ аренды клиента, а затем отвечает одноадресным DHCPACK-сообщением. Ёто сообщение €вл€етс€ дубликатом DHCPOFFER, за исключением изменени€ пол€ типа сообщени€.  огда клиент получает сообщение DHCPACK, он регистрирует информацию и выполн€ет поиск ARP дл€ назначенного адреса. ≈сли ответа на ARP нет, клиент знает, что адрес IPv4 действителен и начинает использовать его как свой собственный.
 ѕроцесс получени€ адреса

“еперь рассмотрим, как происходит продление аренды адреса:

  1.  огда срок аренды истек, клиент отправл€ет сообщение DHCPREQUEST непосредственно DHCP серверу, который первоначально предлагал адрес. ≈сли DHCPACK не получен в течение определенного периода времени, то клиент передает другой DHCPREQUEST, чтобы один из других доступных серверов DHCPv4 мог продлить аренду.
  2. ѕри получении сообщени€ DHCPREQUEST сервер провер€ет информацию об аренде, возвраща€ DHCPACK
 ѕродление аренды адреса

ѕолезна ли ¬ам эта стать€?