Обзор протокола dhcp

Маршрутизаторы, серверы и другие ключевые узлы обычно требуют задания конкретных IP-адресов. Однако для пользователей настольных систем, как правило, достаточно любого адреса из некоторого диапазона. Такой диапазон обычно нахо­дится в диапазоне адресов IP-подсети. Такой пользователь находится в некоторой конкретной подсети и может иметь любой адрес из диапазона, а все остальные уста­новки принимаются по умолчанию. Эти установки включают в себя маску подсети, шлюз по умолчанию и адрес сервера DNS для сети или подсети.

Конфигурирование узла, подсоединенного к TCP/IP Internet требует задания не­скольких значений:

• IP-адрес;

• маска подсети;

• шлюз по умолчанию;

• адрес сервера DNS.

Этот список является минимальным; в него могут включаться другие переменные в зависимости от сетевой среды. Эти переменные приходится конфигурировать вручную на каждом IP-узле. Обычно они хранятся в файле конфигурации и доступ к ним осуществляется компьютером при загрузке.

Кроме того, некоторые пользователи не имеют жестких дисков, а операционная система и программное обеспечение хранятся в оперативной памяти. Производитель чипа ROM, естественно, не может знать параметры конкретной IP-конфигурации при изготовлении чипа, поэтому их невозможно изменить. Конфигурацию приходится ус­танавливать после загрузки компьютера. В таких средах задавать эти IP-значения ди­намически при загрузке компьютера невозможно. Протокол DHCP предназначен для решения этой задачи. Поскольку пользователи настольных компьютеров составляют основную часть узлов сети, протокол DHCP оказался хорошим помощником сетевого администратора.

Установка в сети протокола dhcp

Протокол DHCP, который работает в режиме клиент-сервер, позволяет узлам (клиентам DHCP) сети IP получать свои конфигурации с сервера (сервера DHCP). Это сокращает объем работ по администрированию IP-сети. Наиболее важной оп­цией конфигурации, которую клиент получает от сервера, является IP-адрес. Прото­кол DHCP описан в RFC 2131.

Клиент DHCP является частью большинства современных операционных систем, таких как Windows 9x/NT/ 2000/XP, Solaris, Linux и MAC OS. Клиентская часть запра­шивает значения конфигурации из сети. В сети должен иметься сервер DHCP, кото­рый управляет выделением IP-параметров и отвечает на запросы клиентов. Сервер DHCP может быть ответственным за ответы на запросы от многих подсетей. Протокол DHCP не предназначен для конфигурирования маршрутизаторов, коммутаторов и серверов, поскольку для этих узлов необходимо иметь статический IP-адрес.

Протокол DHCP конфигурирует сервер для раздачи клиентам их IP-параметров и другой информации. Клиенты арендуют эти параметры у сервера на задаваемый администратором период. Когда время такой аренды истекает, клиент должен за­просить другой адрес, хотя обычно ему назначается тот же самый.

Обычно администраторы предпочитают для обеспечения служб DHCP использо­вать сервер Microsoft NT/2000/XP или компьютер UNIX, поскольку такие решения масштабируемы и относительно легко управляются. Но и набор функций IOS Cisco (Easy IP) обеспечивает полнофункциональный сервер DHCP, который может пре­доставляться маршрутизатором. По умолчанию он предоставляет конфигурации на 24 часа. Эта функция полезна в малых и домашних офисах, которые могут восполь­зоваться преимуществами DHCP и NAT без использования сервера-компьютера.

Администраторы устанавливают серверы DHCP для назначения адресов из зара­нее определенных пулов. Серверы DHCP могут также предоставлять другие пара­метры, такие как адреса серверов DNS, серверов WINS и имена доменов. Кроме то­го, большинство серверов DHCP позволяют администратору конкретно указать, ка­кие МАС-адреса клиентов должны обслуживаться и автоматически назначать им каждый раз одни и те же IP-адреса.

Клиент DHCP посылает широковещательный запрос в виде пакета запроса DHCP. В простейшем случае сервер DHCP находится в этом же сегменте и прини­мает это запрос.

На рис. 11.14-11.16 проиллюстрирован процесс обмена сообщениями запросов и от­ветов. Сервер обнаруживает, что поле GIADDR не заполнено и делает вывод о том, что клиент находится в этом же сегменте. Он также регистрирует аппаратный адрес клиента, как показано на рис. 11.14.

Puc. 11.14. Начало процесса DHCP

Сервер DHCP выбирает IP-адрес из пула доступных для данного сегмента, а так­же другой сегмент и глобальные параметры. После этого сервер DHCP помещает эту информацию в соответствующие поля пакета DHCP. Сервер использует аппаратный адрес А (в CHADDR) для создания соответствующего фрейма, который будет от­правлен клиенту, как показано на рис. 11.15.

Рис, 11.15. Ответ сервера DHCP

Операционная система клиента DHCP использует эти значения в DHCP-ответе для конфигурирования стека протокола IP для данного клиента, как показано на рис. 11.16.

Рис. 11.16. Работа протокола DHCP закончена

Протокол DHCP использует UDP в качестве своего транспортного протокола. Кли­ент посылает сообщения на сервер, на порт 67, а сервер отправляет свои с порта 68.