2.2.5. Алгоритм выбора адреса

Сервер DHCP выдает клиентам IP-адреса из заранее определенного диапазона по порядку, начиная с самых маленьких. Ранее использованные IP-адреса, срок аренды которых истек, никогда не выдаются новым клиентам до тех пор, пока не будут израсходованы все неиспользованные адреса диапазона. После того как неиспользованных адресов в диапазоне не остается, сервер начинает выдавать клиентам адреса, которые ранее уже выдавались, но позже были освобождены, либо адреса, срок аренды которых истек. Адреса, не используемые более длительное время, выделяются клиентам в первую очередь. Чтобы убедиться в том, что IP-адрес действительно никем не используется, сервер применяет технологии обнаружения конфликтов адресации.

2.2.6. Обнаружение конфликтов ip-адресации

Как серверы, так и клиенты DHCP обладают средствами обнаружения дублирующихся адресов. Сервер может быть настроен на проверку существования сетевого узла, обладающего определенными свойствами. В этом случае прежде чем выдать IP-адрес клиенту, сервер пытается установить контакт с сетевым узлом, обладающим данным адресом. Если установить связь не удается, то считается, что IP-адрес не занят, и его можно выделить клиенту для использования. По умолчанию в службе DHCP данный механизм отключен, так как при его использовании выделение IP-адресов существенно замедляется.

Клиенты DHCP также обладают собственными средствами обнаружения конфликтов адресации, которые используют широковещательные запросы. Прежде чем ответить серверу сообщением DHCPOFFER, клиент отправляет в локальную сеть широковещательное сообщение ARP. Чтобы определить, существует ли в локальной сети узел, уже использующий предложенный IP-адрес, утилита ARP выполняет просмотр соответствия между IP-адресами и задействованными аппаратными адресами сетевых карт. Если выясняется, что предложенный сервером IP-адрес уже занят (ему соответствует какой-то определенный MAC-адрес), клиент отвечает на предложение сервера широковещательным сообщением DHCPDECLINE (отказ DHCP), а затем отсылает в сеть еще одно широковещательное сообщение DHCPDISCOVER.

Сервер, получивший сообщение DHCPDECLINE, отмечает предложенный им адрес как плохой. Этот адрес добавляется в список уже выделенных адресов с пометкой BAD_ADRESS. Если администратор обнаруживает, что в списке выделенных IP-адресов находится адрес с пометкой BAD_ADRESS, он должен выявить причины и исправить проблему. После того как устройство, вызвавшее ошибку, будет исключено из сети, соответствующий ему IP-адрес можно вернуть в список свободных адресов. Для этого следует удалить данный адрес из списка ACTIVE LEASES.

2.2.7. Обновление ip-адреса

Клиент может пользоваться предоставленным ему с помощью DHCP IP-адресом в течение определенного ограниченного промежутка времени. По умолчанию этот промежуток составляет три дня. При желании администратор может изменить данный параметр. Если клиент желает использовать IP-адрес в течение более длительного промежутка времени, он должен выполнить процедуру обновление IP-адреса. Возобновлять аренду адреса (обновлять IP-адрес) требуется в следующих случаях:

• при отключении компьютера и его перезагрузке, а также при повторном входе клиента в сеть;

• по истечении половины срока аренды. В этом случае клиент предпринимает попытки вступить в контакт с DHCP-сервером и получить от него разрешение на дальнейшее использование выделенного ему IP-адреса. Клиент посылает серверу запрос DHCPREQUEST. Если сервер соглашается продлить срок аренды IP-адреса, клиент получает возможность использования адреса в течение еще одного срока аренды. Если по истечении половины срока аренды клиент не может вступить в контакт с сервером, то он продолжает использовать выделенный ему IP-адрес до окончания срока аренды;

• когда истекает 7/8 (87,5 %) срока аренды. В этом случае клиент вновь пытается вступить в контакт с DHCP-сервером. Если связь с сервером выполнить не удается, клиент продолжает попытки связи через равные промежутки времени до тех пор, пока срок аренды не завершится. Если срок аренды истекает, клиент прекращает использование IP-адреса и отправляет в сеть широковещательные рассылки DHCPDICOVER каждые пять минут до тех пор, пока не будет получен ответ от сервера.

Клиент также может сам прервать аренду адреса (освободить адрес) и возвратить его серверу. Существуют две основные причины освобождения адреса:

1) компьютеру требуется временный IP-адрес на период работы в сети, например, при подключении в сеть ноутбука. По окончании работы пользователь освобождает IP-адрес. Это позволяет избавиться от так называемых «мертвых» IP-адресов;

2) компьютер перемещается из одной подсети в другую, и он должен получить другой IP-адрес. При этом клиент освобождает свой старый адрес и обращается с запросом для получения нового. Для того чтобы освободить IP-адрес, необходимо с рабочей панели компьютера запустить утилиту ipconfig с ключом /release. В процессе освобождения адреса клиент отправляет серверу специальный пакет DHCPRELEASE. Сервер, получая этот пакет, возвращает освобожденный адрес в пул свободных адресов.