11. Протокол динамической конфигурации хостов (dhcp).
Управление информацией об IP адресах - это очень сложная задача, стоящая перед сетевым администратором распределенной сети. Эта задача еще больше усложняется тем, что большинство пользователей не обладают знаниями, необходимыми для конфигурирования своих компьютеров для осуществления межсетевых коммуникаций.
Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) был разработан специально для облегчения задачи администратора по конфигурированию локальных компьютеров для пользователей. DHCP обеспечивает надежный гарантированный и простой способ конфигурирования TCP/IP сетей, исключающий возможность появления конфликтов в использовании IP адресов. Это достигается централизацией управления адресами и динамическим их конфигурированием. Системный администратор управляет методом присвоения IP адресов, указывая продолжительность их выделения, которая определяет интервал времени, в течении которого, компьютер может использовать выделенный ему IP адрес, по истечении которого сервер DHCP должен будет обновить этот адрес. IP адрес клиентского компьютера автоматически освобождается сервером DHCP, когда этот компьютер удаляется из подсети, А когда этот компьютер подключается к другому сегменту сети, то ему присваивается новый адрес. При этом ни пользователь, ни администратор сети не имеет права вмешиваться в этот процесс определения новой конфигурации сети.Эта возможность крайне важна для пользователей ноутбуков и других мобильных устройств.
Рисунок 1 иллюстрирует пример сервиса сервера DHCP обеспечивающего конфигурированием две подсети. Если, например, клиент перемещается с одной подсети в другую, то сервер DHCP автоматически будет предоставлять ему новую конфигурационную информацию о TCP/IP (после его перезагрузки).
Рисунок 1 Диаграмма состояний клиента DHCP
Клиенты и серверы DHCP в маршрутизируемой сети.
Для работы DHCP использует модель клиент сервер и работает по принципу выделения IP адресов во временное пользование. Во время инициализации системы, клиентский компьютер DHCP отправляет широковещательную разведывательную посылку по локальной сети, которая может быть принята всеми серверами DHCP в локальной сети. Каждый сервер DHCP который принимает эту посылку в свою очередь отправляет свою посылку с IP адресом и правильной конфигурацией сети для клиента отправившего запрос.
DHCP клиент принимает сообщения от всех серверов и переходит в состояние выбора предложения. Затем клиент переходит в состояние запроса и выбирает одну из предложенных конфигураций и отправляет посылку -запрос для идентификации сервера и выбранной конфигурации.
После этого выбранный DHCP сервер посылает DHCP подтверждение содержащие первичный адрес, время жизни этого адреса и конфигурационные параметры TCP/IP для клиента. После приема клиентом этого подтверждения клиент переходит в состояние привязки, после которого он становится членом сети и может закончить загрузку и стартовать. На клиентском компьютере может быть сохранен адрес для дальнейшего использования в дальнейшем. Если срок действия адреса заканчивается, то клиент пытается обновить выделение адреса через сервер DHCP, и если действие этого адреса не может быть продлено, то клиенту присваивается новый адрес.