Dynamic Host Configuration Protocol, er en nettverksprotokoll som brukes til å automatisere prosessen med å tildele IP-adresser og andre nettverkskonfigurasjonsparametere til enheter (som datamaskiner, smarttelefoner og skrivere) på et nettverk.

Hva er DHCP?

DHCP står for Dynamic Host Configuration Protocol. Det er den kritiske funksjonen som brukerne av et bedriftsnettverk kommuniserer på. DHCP hjelper bedrifter til jevnt å administrere allokeringen av IP-adresser til sluttbrukerklientenes enheter som stasjonære datamaskiner, bærbare datamaskiner, mobiltelefoner osv. er en applikasjonslagsprotokoll som brukes til å gi:

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 er basert på en klient-server-modell og basert på oppdagelse, tilbud, forespørsel og ACK.

Hvorfor bruke DHCP?

DHCP hjelper deg med å administrere hele prosessen automatisk og sentralt. DHCP hjelper til med å opprettholde en unik IP-adresse for en vert som bruker serveren. DHCP-servere opprettholder informasjon om TCP/IP-konfigurasjon og gir konfigurasjon av adresse til DHCP-aktiverte klienter i form av et leietilbud.

array sortere java

Komponenter av DHCP

Hovedkomponentene i DHCP inkluderer:

• DHCP-server: DHCP Server er en server som inneholder IP-adresser og annen informasjon relatert til konfigurasjon.
• DHCP-klient: Det er en enhet som mottar konfigurasjonsinformasjon fra serveren. Det kan være en mobil, bærbar datamaskin, datamaskin eller annen elektronisk enhet som krever en tilkobling.
• DHCP-relé: DHCP-reléer fungerer i utgangspunktet som en kommunikasjonskanal mellom DHCP-klient og server.
• IP-adressegruppe: Det er bassenget eller beholderen med IP-adresser som eies av DHCP-serveren. Den har en rekke adresser som kan tildeles enheter.
• Undernett: Subnett er mindre deler av IP-nettverket som er partisjonert for å holde nettverkene under kontroll.
• Leie: Det er rett og slett tidspunktet hvor lenge informasjonen mottatt fra serveren er gyldig, i tilfelle utløp av leieavtalen, må leietaker måtte tildele leieavtalen på nytt.
• DNS-servere: DHCP-servere kan også tilby DNS (domenenavnsystem) serverinformasjon til DHCP-klienter, slik at de kan løse domenenavn til IP-adresser.
• Standard gateway: DHCP-servere kan også gi informasjon om standard gateway, som er enheten som pakker sendes til når destinasjonen er utenfor det lokale nettverket.
• Alternativer: DHCP-servere kan gi ekstra konfigurasjonsalternativer til klienter, for eksempel nettverksmaske, domenenavn og tidsserverinformasjon.
• Fornyelse: DHCP-klienter kan be om å fornye leieavtalen før den utløper for å sikre at de fortsetter å ha en gyldig IP-adresse og konfigurasjonsinformasjon.
• Failover: DHCP-servere kan konfigureres for failover, der to servere jobber sammen for å gi redundans og sikre at klienter alltid kan få en IP-adresse og konfigurasjonsinformasjon, selv om en server går ned.
• Dynamiske oppdateringer: DHCP-servere kan også konfigureres til å dynamisk oppdatere DNS-poster med IP-adressen til DHCP-klienter, noe som muliggjør enklere administrasjon av nettverksressurser.
• Revisjonslogging: DHCP-servere kan føre revisjonslogger over alle DHCP-transaksjoner, og gir administratorer innsyn i hvilke enheter som bruker hvilke IP-adresser og når leieavtaler blir tildelt eller fornyet.

Fig. DHCP-pakkeformat

• Maskinvarelengde: Dette er et 8-bits felt som definerer lengden på den fysiske adressen i byte. f.eks for Ethernet verdien er 6.
• Hopptelling: Dette er et 8-bits felt som definerer det maksimale antallet hopp pakken kan reise.
• Transaksjons-ID: Dette er et 4-byte felt som har et heltall. Transkasjonsidentifikasjonen settes av klienten og brukes til å matche et svar med forespørselen. Serveren returnerer samme verdi i svaret.
• Antall sekunder: Dette er et 16-bits felt som angir antall sekunder som har gått siden klienten startet opp.
• Flagg: Dette er et 16-bits felt der bare biten lengst til venstre brukes og resten av biten skal settes til os. En bit lengst til venstre spesifiserer et tvunget kringkastingssvar fra serveren. Hvis svaret skulle være unicast til klienten, destinasjonen. IP-adressen til IP-pakken er adressen som er tildelt klienten.
• Klientens IP-adresse: Dette er et 4-byte felt som inneholder klientens IP-adresse . Hvis klienten ikke har denne informasjonen, har dette feltet en verdi på 0.
• Din IP-adresse: Dette er et 4-byte felt som inneholder klientens IP-adresse. Den fylles ut av serveren på forespørsel fra klienten.
• Server IP-adresse: Dette er et 4-byte felt som inneholder serverens IP-adresse. Den fylles ut av serveren i en svarmelding.
• Gateway IP-adresse: Dette er et 4-byte felt som inneholder IP-adressen til en rutere. IT fylles ut av serveren i en svarmelding.
• Klientmaskinvareadresse: Dette er fysisk adresse av klienten .Selv om serveren kan hente denne adressen fra rammen sendt av klienten, er det mer effektivt hvis adressen er oppgitt eksplisitt av klienten i forespørselsmeldingen.
• Server navn: Dette er et 64-byte felt som valgfritt fylles ut av serveren i en svarpakke. Den inneholder en null-terminert streng som består av domenenavnet til serveren. Hvis serveren ikke ønsker å fylle denne arkivert med data, må serveren fylle den med alle 0-er.
• Oppstartsfilnavn: Dette er et 128-byte felt som valgfritt kan fylles ut av serveren i en svarpakke. Den inneholder en nullterminert streng som består av det fullstendige banenavnet til oppstartsfilen. Klienten kan bruke denne banen til å hente annen oppstartsinformasjon. Hvis serveren ikke ønsker å fylle dette feltet med data, må serveren fylle det med alle 0-er.
• Alternativer: Dette er et 64-byte felt med to formål. IT kan bære enten tilleggsinformasjon eller spesifikk leverandørinformasjon. Feltet brukes kun i en svarmelding. Serveren bruker et tall, kalt en magisk informasjonskapsel, i formatet til en IP-adresse med verdien 99.130.83.99. Når klienten er ferdig med å lese meldingen, ser den etter denne magiske informasjonskapselen. Hvis de er tilstede, er de neste 60 bytene alternativer.

Arbeid med DHCP

DHCP fungerer på applikasjonslaget til TCP/IP-protokollen. Hovedoppgaven til DHCP er å dynamisk tildele IP-adresser til klientene og allokere informasjon om TCP/IP-konfigurasjon til klienter. For mer, kan du se artikkelen Arbeid med DHCP .

DHCP portnummer for serveren er 67 og for klienten er 68. Det er en klient-server-protokoll som bruker UDP-tjenester . En IP-adresse tilordnes fra en pool av adresser. I DHCP utveksler klienten og serveren hovedsakelig 4 DHCP-meldinger for å opprette en forbindelse, også kalt DORA prosessen, men det er 8 DHCP-meldinger i prosessen.

Arbeid med DHCP

De 8 DHCP-meldingene

1. DHCP-oppdagingsmelding: Dette er den første meldingen som genereres i kommunikasjonsprosessen mellom serveren og klienten. Denne meldingen genereres av klientverten for å finne ut om det er noen DHCP-server/servere tilstede i et nettverk eller ikke. Denne meldingen sendes til alle enheter som finnes i et nettverk for å finne DHCP-serveren. Denne meldingen er 342 eller 576 byte lang

DHCP oppdage melding

Som vist i figuren, kilden MAC-adresse (klient-PC) er 08002B2EAF2A, destinasjons-MAC-adressen(server) er FFFFFFFFFFFF, kilde-IP-adressen er 0.0.0.0 (fordi PC-en ikke har hatt noen IP-adresse til nå) og destinasjons-IP-adressen er 255.255.255.255 (IP-adresse brukt for kringkasting). Som de oppdager melding kringkastes for å finne ut DHCP-serveren eller serverne i nettverket derfor kringkasting IP-adresse og MAC-adresse brukes.

2. DHCP tilbyr en melding: Serveren vil svare verten i denne meldingen og spesifisere den uleasede IP-adressen og annen TCP-konfigurasjonsinformasjon. Denne meldingen kringkastes av serveren. Størrelsen på meldingen er 342 byte. Hvis det er mer enn én DHCP-server til stede i nettverket, vil klientverten godta den første DHCP-TILBUD-meldingen den mottar. Dessuten er en server-ID spesifisert i pakken for å identifisere serveren.

DHCP-tilbudsmelding

Nå, for tilbudsmeldingen, er kilde-IP-adressen 172.16.32.12 (serverens IP-adresse i eksempelet), destinasjons-IP-adressen er 255.255.255.255 (kringkastings-IP-adresse), kilde-MAC-adressen er 00AA00123456, destinasjons-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF. Her blir tilbudsmeldingen kringkastet av DHCP-serveren, derfor er destinasjons-IP-adressen kringkastings-IP-adressen og destinasjons-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF og kilde-IP-adressen er serverens IP-adresse og MAC-adressen er serverens MAC-adresse.

Serveren har også gitt den tilbudte IP-adressen 192.16.32.51 og en leietid på 72 timer (etter dette tidspunktet vil oppføringen til verten automatisk bli slettet fra serveren). Klientidentifikatoren er også PC MAC-adressen (08002B2EAF2A) for alle meldingene.

array lengde java

3. DHCP-forespørselsmelding: Når en klient mottar en tilbudsmelding, svarer den ved å kringkaste en DHCP-forespørselsmelding. Klienten vil produsere en gratis ARP for å finne ut om det er noen annen vert tilstede i nettverket med samme IP-adresse. Hvis det ikke er noe svar fra en annen vert, er det ingen vert med samme TCP-konfigurasjon i nettverket, og meldingen sendes til serveren som viser aksept av IP-adressen. En klient-ID er også lagt til denne meldingen.

DHCP-forespørselsmelding

Nå blir forespørselsmeldingen kringkastet av klient-PCen, derfor er kildens IP-adresse 0.0.0.0 (da klienten ikke har noen IP akkurat nå) og destinasjons-IP-adressen er 255.255.255.255 (kringkastings-IP-adressen) og kilde-MAC-adressen er 08002B2EAF2A (PC MAC-adresse) og destinasjons-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF.

Merk - Denne meldingen sendes etter ARP-forespørselen som sendes av PC-en for å finne ut om en annen vert ikke bruker den tilbudte IP-en. Hvis det ikke er noe svar, kringkaster klientverten DHCP-forespørselsmeldingen for serveren som viser aksept av IP-adressen og annen TCP/IP-konfigurasjon.

4. DHCP-bekreftelsesmelding: Som svar på forespørselsmeldingen som er mottatt, vil serveren foreta en oppføring med en spesifisert klient-ID og binde IP-adressen som tilbys med leietid. Nå vil klienten ha IP-adressen gitt av serveren.

DHCP-bekreftelsesmelding

Nå vil serveren foreta en oppføring av klientverten med den tilbudte IP-adressen og leietiden. Denne IP-adressen vil ikke gis av serveren til noen annen vert. Destinasjons-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF og destinasjons-IP-adressen er 255.255.255.255 og kilde-IP-adressen er 172.16.32.12 og kilde-MAC-adressen er 00AA00123456 (server-MAC-adresse).

5. Negativ DHCP-bekreftelsesmelding: Når en DHCP-server mottar en forespørsel om en IP-adresse som er ugyldig i henhold til omfanget som er konfigurert, sender den en DHCP Nak-melding til klienten. F.eks. når serveren ikke har noen ubrukt IP-adresse eller bassenget er tomt, sendes denne meldingen av serveren til klienten.

6. DHCP-nedgang: Hvis DHCP-klienten fastslår at de tilbudte konfigurasjonsparametrene er forskjellige eller ugyldige, sender den en DHCP-avvisningsmelding til serveren. Når det er et svar til de gratis ARP av en hvilken som helst vert til klienten, sender klienten en DHCP-avvisningsmelding til serveren som viser at den tilbudte IP-adressen allerede er i bruk.

tegn til int i java

7. DHCP-utgivelse: En DHCP-klient sender en DHCP-frigjøringspakke til serveren for å frigi IP-adressen og kansellere eventuell gjenværende leietid.

8. DHCP-informasjon: Hvis en klientadresse har oppnådd en IP-adresse manuelt, bruker klienten DHCP-informasjon for å få andre lokale konfigurasjonsparametere, for eksempel domenenavn. Som svar på DHCP-informasjonsmeldingen genererer DHCP-serveren en DHCP-akk-melding med en lokal konfigurasjon som passer for klienten uten å tildele en ny IP-adresse. Denne DHCP ack-meldingen er unicast til klienten.

Merk - Alle meldingene kan unicast også av DHCP-reléagenten hvis serveren er tilstede i et annet nettverk.

Fordeler med DHCP

• Sentralisert styring av IP-adresser.
• Sentralisert og automatisert TCP/IP-konfigurasjon .
• Enkelt å legge til nye klienter i et nettverk.
• Gjenbruk av IP-adresser reduserer det totale antallet IP-adresser som kreves.
• Effektiv håndtering av IP-adresseendringer for klienter som må oppdateres ofte, for eksempel for bærbare enheter som flytter til forskjellige steder på et trådløst nettverk.
• Enkel rekonfigurering av IP-adresseområdet på DHCP-serveren uten å måtte rekonfigurere hver klient.
• DHCP-protokollen gir nettverksadministratoren en metode for å konfigurere nettverket fra et sentralisert område.
• Ved hjelp av DHCP kan enkel håndtering av nye brukere og gjenbruk av IP-adresser oppnås.

Ulemper med DHCP

• IP-konflikt kan oppstå.
• Problemet med DHCP er at klienter godtar hvilken som helst server. Følgelig, når en annen server er i nærheten, kan klienten koble seg til denne serveren, og denne serveren kan muligens sende ugyldige data til klienten.
• Klienten kan ikke få tilgang til nettverket i fravær av en DHCP-server.
• Navnet på maskinen vil ikke bli endret i tilfelle en ny IP-adresse tildeles.

Ofte stilte spørsmål om DHCP – vanlige spørsmål

Hva er vanlige problemer med DHCP?

Hvis DHCP-serveren ikke er riktig innstilt, kan det forårsake problemer som IP-adressekonflikter, feil subnettmasker , feil standard gatewayer , eller utilstrekkelige IP-adressegrupper.

Hvilken port brukes i DHCP?

DHCP bruker UDP-port 67 på serveren og UDP-port 68 på klienten.

Hvilken lagprotokoll er DHCP?

DHCP er en applikasjonslagsprotokoll.

Hvorfor foretrekkes DHCP?

Det er en mer effektiv metode for å administrere IP-adresser enn statisk adresseallokering. DHCP bruker en stabil transportlagsprotokoll.