В этой статье описывается протокол DHCP и приводятся примеры конфигурации для Windows 7 — 10, Windows Server 2008 R2 — 2016, CentOS/RHEL, Ubuntu.
DHCP — это протокол динамической конфигурации хоста (DHCP), предназначенный для передачи сетевых настроек. Это архитектура клиент-сервер, используемая для автоматической настройки сетевых интерфейсов компьютеров и сетевых устройств, а также для поддержки загрузки сети. Основными передаваемыми параметрами являются IP-адрес, покрытие, шлюз и DNS. DHCP-сервер может передавать дополнительные параметры в зависимости от требований клиента и сетевого окружения.
Распределение адресов
Служба DHCP предлагает методы ручного, автоматического и динамического распределения адресов. Ручной метод основан на распределении одного IP-адреса клиента на определенный физический адрес (MAC). Единственное удобство заключается в том, что клиентский интерфейс настраивается автоматически, а IP-адрес резервируется для постоянного использования. При автоматическом резервировании — сервер назначает IP-адрес из уже настроенного пула адресов. Динамический — сетевой адрес резервируется на определенный период времени, и служба гарантирует, что адрес не будет зарезервирован для другого клиента до истечения определенного периода времени. В этом случае период называется периодом аренды.
Принцип работы
Архитектура протокола основана на обмене сообщениями между сервером и клиентом. Все сообщения разделены на определенные поля:
| Поле | Байты (октеты) | Пояснение |
|---|---|---|
| Оп | 1 | Код сообщения. 1 = запрос, 2 = ответ |
| Тип | 1 | Тип адреса устройства — физический, сетевой. |
| Хлен | 1 | Длина адреса устройства. |
| Хмель | 1 | Количество узлов с ретранслятором между узлами. |
| Xid | 4 | Соответствие между идентификатором запроса и идентификатором ответа. |
| Секции | 2 | Время в секундах. Отсчет времени от начала выполнения запроса. |
| Билеты | 2 | Билеты. |
| Ciaddr | 4 | Клиент IP. |
| Yiaddr | 4 | В документации RFC 2131 » (клиент) IP». |
| Siaddr | 4 | IP-адрес следующего сервера DHCP. |
| Giaddr | 4 | IP-адрес ретранслятора. |
| Чадр | 16 | MAC-адрес клиента. |
| Sname | 64 | Имя сервера (необязательно). |
| Файл | 128 | Имя файла запуска. |
| Опции | Переменная | Дополнительные настройки. |
Оцените производительность вашего компьютера в Windows 10
Формат сообщения во многом унаследован от предыдущего протокола BOOTP, используется транспортный протокол UDP и порты DHCP 67 и 68.
Обмен протоколами между клиентом и сервером осуществляется с помощью следующих сообщений:
| Сообщение | Использование |
|---|---|
| DHCPDISCOVER | Используйте команду DHCP-DCPCOD server для поиска доступных серверов с помощью широковещательной рассылки. |
| DHCPOFFER | Предоставьте конфигурацию сети. |
| DHCPREQUEST | Отправьте сообщение на серверы:
|
| DHCPACK | Отправка настроек конфигурации с сетевым адресом. |
| DHCPNAK | Неверный адрес (например, при переезде клиента в другую подсеть) или истечение срока аренды. |
| DHCPDECLINE | Адрес занят. |
| DHCPRELEASE | Освобождение сетевого адреса и отмена аренды. |
| DHCPINFORM | Запрос локальных параметров конфигурации; клиент уже настроен по-другому. |
Еще одной интересной особенностью сервиса является режим прокси. Когда клиент и сервер находятся в разных подсетях, может быть сложно отправить информацию о конфигурации (маршрутизатор не принимает передачи), в этом случае служба может использоваться как прокси. В этом случае ретранслятор становится локальным сервером в клиентской сети и запрашивает параметры у главного сервера.
Включение DHCP
Чтобы включить протокол динамической конфигурации хоста в среде Windows, необходимо запустить службу клиента DHCP и включить автоматическое получение IP-адресов в свойствах сетевого подключения. Это необходимо, если Windows сообщает, что DHCP не включен на сетевом адаптере. Делайте это шаг за шагом:
- Откройте «Панель управления» (введите «control» в командной строке или воспользуйтесь меню Пуск).
- Выберите «Администрирование».
- Нажмите на «Управление» или используйте кнопку «Управление».
- Служба должна находиться в «работающем» режиме. Тип запуска — «Автоматический».
- Откройте «Центр управления сетями и общим доступом» из панели управления.
- Выберите сетевой адаптер, к которому вы хотите применить автоматические настройки.
- Установите IP и DNS-сервер для автоматического получения.
Что такое DWN.exe и какие функции он выполняет?
Чтобы включить сервер на операционной системе Linux, необходимо сделать следующее
- Введите сетевые настройки в файл конфигурации:
BOOTPROTO=dhcp (CentOS/RHEL) auto «имя интерфейса» (Ubuntu)
- Сохраните файл конфигурации и перезапустите сетевую службу или сетевую карту:
sudo systemctl restart networking — для CentOS/RHEL последовательно ifdown «имя интерфейса», ifup «имя интерфейса» — для Ubuntu.
Настройки на сервере
Вы можете изменить настройки на Windows Server следующим образом:
- Добавьте роль сервера DHCP.
- Настройте группу безопасности администраторов DHCP.
- Откройте соответствующее расширение в консоли управления Server Manager.
- В расширении настройте следующие параметры:
- Имя полосы пропускания и диапазон IP-адресов для совместного использования;
- Имя имени диапазона и имя имени диапазона и исключения диапазона;
- Установите продолжительность аренды;
- Дополнительно настройте шлюз и DNS-сервер.
Как только сфера действия активирована, служба готова и начинает раздавать адреса клиентам.
Следующие шаги должны быть выполнены в операционной системе Linux:
- установите пакет «DHCP» или «isc-dhcp-server» из репозитория (в зависимости от дистрибутива CentOS/RHEL или Ubuntu);
- Настройте следующие параметры в конфигурации службы DHCP:
- подсеть — сеть, к которой применяются настройки;
- range — диапазон IP-адресов для совместного использования;
- опция маршрутизаторов — шлюз;
- max-lease-time — максимальное время аренды;
- default-lease-time — время аренды;
- опция domain-name-servers — указать DNS;
- сохранить конфигурацию;
- перезапустите службу.
DHCP в роутере
Служба также может быть настроена в маршрутизаторе для назначения IP-адреса устройствам в локальной сети. Например, настройку службы DHCP на маршрутизаторе Zyxel Keenetic Lite III можно выполнить следующим образом (для других маршрутизаторов процедура аналогична):
- Перейдите в домашнюю сеть, сегменты.
- Выберите нужный сегмент сети, перейдите в раздел «DHCP-сервер» и установите необходимые параметры.
Возможности сервера
На этапе разработки протокола разработчики стремятся достичь следующих целей:
- Возможность для администраторов контролировать конфигурацию сетевых устройств;
- минимальное участие клиента-хозяина и помощь администратора;
- использование функции реле;
- гарантирует бесплатный IP-адрес;
- сохраняет конфигурацию при перезагрузке клиента.
Как и зачем использовать ярлыки на компьютере?
Среди этих возможностей протокола есть также важные функции, которые улучшают качество обслуживания:
- резервное хранение сетевых настроек;
- конфигурация альтернативных конфигураций (перемещение узлов между подсетями);
- достижение высокой доступности.
Эти особенности, наряду с развитием операционных систем серверных технологий (кластеризация, отказоустойчивость), помогают минимизировать сбои при динамической конфигурации узлов службы протокола.
Преимущества и недостатки
Преимущества протокола включают:
- Надежность назначения IP-адресов. Минимальные сбои в конфигурации;
- Сокращение расходов на управление сетью;
- Основные параметры конфигурации;
- Эффективность при частом изменении параметров конфигурации клиента;
- Использование повторителя, устраняющего необходимость установки DHCP-сервера в каждой подсети.
Недостатки, которые следует учитывать при развертывании услуги:
- DHCP работает на основе протоколов UDP и IP, которые в принципе небезопасны;
- Сложность фильтрации на основе IP-адресов;
- проблемы при настройке мониторинга интерфейсов.
