Рад видеть Вас на сайт! Продолжаем изучать сетевое администрирование. Многие пытаясь впервые настраивать роутер, сталкиваются с неизбежными вопросами. Один из таких, на первый взгляд второстепенных вопросов — это настройка DHCP . Для маленьких домашних сетей как правило это не актуально, и на эту опцию сначала мало кто обращает внимание.
Но, как только возникает необходимость настроить для своих нужд работоспособную сеть с выходом в Интернет по выделенному , так сказать пробелы в знаниях дают о себе знать. Читаем и берем на вооружение. В этом выпуске:
Эта статья поможет вам разобраться в теме. Все важно, а такие «лишние» знания бесполезными не бывают и простым способом можно повысить безопасность вашей сети. Как всегда, в начале немного теории, без нее все равно никуда. Сегодня все сети построены на ключевых протоколах TCP/IP, которые во многом обеспечивает их функционирование.
Одной из служб этого протокола и является DHCP (DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL) или «протокол динамического конфигурирования хостов». Хостами обычно называют имена компьютеров в сети. В некотором роде они заменяют собой IP адреса при обращении к компьютеру по имени.
DHCP является вспомогательным средством TCP/IP и функционирует в сети как сервер, как клиент, и как протокол по которому и передаются в сеть служебные данные. Все зависит от того, о каком уровне идет речь.
Можно включить сервер на роутере и тогда это будет сервер. Альтернативный вариант — установить DHCP и на компьютере, например настроить в Windows 10. Можно включать или отключать эти службы на одном из компьютеров сети — это будет уровень клиента или сетевого протокола.
DHCP- сервер для чего он нужен?
Представим себе ситуацию, когда наша сеть состоит хотя бы из 100 компьютеров. Задача системного администратора — строго следить за тем, чтобы каждый компьютер и устройства в сети имели свой уникальный IP адрес. Бедный сисадмин! Ему придется несладко, ведь он обязан все это как-то контролировать. Где-то сбился адрес и чье -то рабочее место уже не функционирует…
Первые протоколы призванные решать проблему были разработаны для рабочих станций, у которых даже не было своих жестких дисков. Сейчас мне это кажется диким, но в году так 1998 я работал на такой сети. Загружаешься с дискетки, MS-DOS и Far-Manager в сочетании с черно-белым монитором — это была первая моя операционная система! При включении такой компьютер шлет в сеть сообщение. Сервер сети в ответ на это сообщение шлет свое, по которому компьютер и «узнает» свой IP.
С внедрением интернета все стало совершенстоваться и вот уже нужно указывать адрес шлюза, маску подсети. Чтобы устранить недостатки существующих тогда протоколов, которые не умели в полной мере автоматизировать процесс, корпорация Microsoft и придумала DHCP, главное достоинство которого в том, что он умеет динамически назначать IP адреса из списка доступных, а неиспользуемые как бы не видны.
Системный администратор больше не думает над уникальностью и диапазонами адресов. Сторонние разработчики могут передавать через эту службу свои настройки к собственному программному обеспечению (мы видим как это реализовано в роутерах различных фирм). Таким образом, DHCP предназначен для автоматической конфигурации компьютерных сетей — автоматического присвоения компьютерам сети уникального IP -адреса.
DHCP на роутере что это?
Протокол динамического конфигурирования в качестве сервера сегодня реализован практически на всех моделях интернет-роутеров. И многие впервые настраивая свой маршрутизатор конечно же сталкиваются с непонятной аббревиатурой. При включении этой настройки (а она обычно по умолчанию включена) IP адреса будут автоматически присваиваться всем устройствам, подключающимся к вашей сети и сеть будет работать без участия системного администратора
Особенно удобно это выглядит при организации открытых точек доступа в Интернет по Wi-Fi в кафе, ресторанах, общественных местах. Если DHCP не включать, то не поможет даже наличие открытого доступа к сети. Интернета не будет до тех пор, пока IP адрес, адрес шлюза, маска подсети каждому смартфону не будет присвоены вручную. Поэтому отключение DHCP при организации таких сетей недопустимо.
С точки зрения безопасности в закрытых сетях иногда полезно наоборот отключать DHCP на маршрутизаторе. Если Вы заметили, что вашу сеть Wi-Fi регулярно, пытаются взломать или в вашей сети время от времени стали появляться незарегистрированные устройства, то отключение DHCP сделает эти попытки бесперспективными.
Не зная IP адреса, маски подсети и шлюза злоумышленник даже подключившись к сети через кабель не сможет получить желанный интернет или зайти в сеть. Разумеется, на всех компьютерах сети при отключенном DHCP доступ к настройкам сети должен быть отключен обычным пользователям, а изменения должны вноситься только от имени администратора. А каждой станции сети должен быть вручную прописан свой IP.
Впрочем, на последних моделях некоторых маршрутизаторов для ограничения доступа в Интернет достаточно сделать настройки для незарегистрированных устройств и ограничить им доступ:
DHCP relay что это? Настройка сервера на устройствах Microtic, Zyxel Keenetic Giga
На современных моделях маршрутизаторов теперь можно встретить настройку DHCP — relay, но информации по ней в справочной системе устройства недостаточно. Опция расширяет функциональные возможности вашего устройства для системного администрирования.
Работа DHCP основана на обмене сообщениями между клиентами сети и сервером, который адреса назначает. Сообщения генерируются в определенном формате и содержат служебную информацию. Они обычно не выходят за пределы вашей сети. Но как быть, если вам срочно нужно перенастроить сеть в рабочее время?
На этот случай у вас должна быть еще одна сеть с DHCP-сервером. Все что нужно -это указать адрес соседнего сервера DHCP «запасной» сети. Служба DHCP-relay ageht отвечает за то, чтобы ретранслировать сообщения в другую сеть на другой сервер в случае необходимости. Адреса теперь будет назначать не ваш сервер, а тот на который вы укажете:
Все что нужно указать — это интерфейс (для доступа к Интернет) и IP адрес нужного сервера DHCP . Таким образом, функционал предназначен для назначения адресов в вашей сети из другой сети в случае возникновения такой необходимости.
Настройка сервера DHCP на роутере Zyxel Keenetic Giga
Фирма Zyxel сегодня выпускают устройства, которые радуют глаз. Эти бренды сегодня популярны прежде всего благодаря функционалу который они предоставляют. Можно организовать несколько сетей на одном устройстве, подключить не одного провайдера а несколько и делать много других недостуных для предыдущих поколений устройств полезных вещей. Не менее хороша фирма Microtic, сделал один раз настройки и забыл о проблемах.
Настройка сервера на маршрутизаторе самостоятельно не представляет ничего сложного. В случае выделенного вам провайдером Интернет IP- адреса нужно настроить подключение к Интернету:
Указываем данные от провайдера, не забываем про DNS, в качестве DNS 3 можно прописать гугловский DNS 8.8.8.8 Не помешает. Затем нужно создать сеть, или вернее сказать один из ее сегментов. В пункте «Мои сети и Wi-Fi» создаем новый сегмент:
В настройках включаем DHCP сервер. В качестве IP указываем адрес роутера, который для рабочих станций будет шлюзом:
IP роутера указан в качестве примера. Вы можете в качестве IP выбирать нестандартные диапазоны для повышения безопасности. Диапазоны определяют количество подсетей и предельное количество рабочих станций в ней. Начальный адрес пула будет адресом «первого» компьютера. Размер пула — это количество компьютеров, которые у вас будут в сети. Время аренды- продолжительность выдачи адреса в секундах.
DHCP не включен на сетевом адаптере подключение по локальной (беспроводной) сети Windows 10, что делать?
По некоторым причинам (обновление Windows10, настройка Wi-FI) иногда можно увидеть эту ошибку в окне сообщений. Для начала проверим запущена ли служба DHCP на вашем компьютере. Нужно в «Панели управления» зайти в Администрирование — Службы…
В пользователей, в которых дома появляется несколько компьютеров, возникает потребность объединить все существующие ПК в локальную сеть. Этот процесс нужен, чтобы сделать взаимодействие между ними удобным.
Это даст возможность заходить в интернет, при этом используя одно подключение, пользуясь всеми возможностями локальной сети. Станет доступным обмен файлами, документами по сети, удаленно управлять разными компьютерами.
Это все стает возможным, воспользовавшись роутером, ADSL-модемом, любым другим устройством Главное, чтобы в нем был встроенный маршрутизатор. Сначала потребуется произвести включение DHCP на своем сетевом адаптере, отдельно на каждом из компьютеров. Затем включить соответствующую службу на своем роутере, модеме. Они будут исполнять функции сервера.
Данный протокол дает возможность компьютерам в автоматическом режиме проводить настройку взаимодействия с другими ПК. Это выполняется с помощью сервера или маршрутизатора. Многих пользователей ПК интересует вопрос, как включить DHCP, чтобы к локальной сети.
Как проверить работу службы «DHCP-сервер»
Перед тем, как включать DHCP на сетевом адаптере, нужно посмотреть, включена ли служба «DHCP-сервер» на роутере или, если вы используете ADSL-модеме, то на нем. Чтобы узнать это понадобится включить «Панель управления роутером». Чтобы запустить данный инструмент, необходимо воспользоваться веб-интерфейсом. При этом потребуется ввести логин и пароль. Нужны те данные, которыми пользуется администратор.
В сетевых настройках необходимо перепроверить поставлена ли галочка возле пункта под названием «Автоматически назначать IP адреса» или «Dynamic IP Address Mode», если англоязычная версия. Если данная утилита не активирована, то понадобится поставить птичку на соответствующем пункте. Сохранить измененные настройки. Затем перезагрузить устройство.
Включение DHCP
Когда dhcp не включен на сетевом адаптере, то сначала необходимо перепроверить, включен ли DHCP-клиент на всех используемых компьютерах. Для этого достаточно команду «services.msc» прописать в строку поиска инструмента «Выполнить». Его можно вызвать через поиск меню ПУСК.
В окне, которое откроется, есть возможность включить или же отключить DHCP. Стандартно, при запуске службы должен быть установлен автоматический тип. В случае, если там будет указано другое значение, его придется сменить на «Автоматически». Нажать «Ок» и перезагрузится.
Включить службу через командную строку
Для открытия командной строки, нужно просто нажать ПКМ по значку меню Пуск. Затем запустить её от имени администратора. Или прописав команду «cmd» в окошке «Выполнить». Затем в строке прописать значение «netsh interface ip set address «Подключение по локальной сети»dhcp». В данной команде, фраза «Подключение по локальной сети» означает название вашего подключения.
Таким образом произойдет переключение из статических параметров настроек подключения.
Чтобы переключить список статистических настроек dns серверов тоже в динамические, потребуется прописать значение «netsh interface ip set dnsserver «Подключение по локальной сети» dhcp».
Включение DHCP на сетевом адаптере
Чтобы выполнить данную операцию, нужно на сетевом адаптере войти в настройки своих сетевых подключений. Чтобы сделать такое, понадобится ввести команду «Ncpa.cpl», прописав её в строку поиска. Эта строка появляется при включении меню, после нажатия кнопки Пуск. Затем щелкнуть кнопку «Ввод» / «Enter» на своей клавиатуре.
В настройки сетевых подключений можно войти и без командной строки. Потребуется просто открыть «Панель управления».
В открывшемся окне, потребуется найти подключение, которое используется в локальной сети. Затем кликнуть ПКМ по его значку. Откроется контекстное меню, в котором потребуется выбрать пункт, называемый «Свойства».
Затем выбрать «Протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4). После чего щелкнуть кнопку «Свойства». Во вкладке «Общие» поставить значения под названием «Получить IP-адрес автоматически», а также «Получить адрес DNS-сервера автоматически». Нажать «Ок», после чего произойдет сохранение всех проделанных изменений.
После проделанных действий, роутер и сетевые адаптеры компьютеров будут настроены. Протокол DHCP будет полностью готовым к работе.
Так используя DHCP сервер, можно легко и быстро ускорить процесс соединения всех нужных ПК. В тоже время застраховаться от всех возможных ошибок, которые могут образоваться при подключении.
». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP , и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP.
DHCP является расширением протокола BOOTP , использовавшегося ранее для обеспечения бездисковых рабочих станций IP-адресами при их загрузке. DHCP сохраняет обратную совместимость с BOOTP.
История
Стандарт протокола DHCP был принят в октябре 1993 года . Действующая версия протокола (март 1997 года) описана в RFC 2131 . Новая версия DHCP, предназначенная для использования в среде IPv6 , носит название DHCPv6 и определена в RFC 3315 (июль 2003 года).
Распределение IP-адресов
Протокол DHCP предоставляет три способа распределения IP-адресов :
- Ручное распределение. При этом способе сетевой администратор сопоставляет аппаратному адресу (для Ethernet сетей это MAC-адрес) каждого клиентского компьютера определённый IP-адрес. Фактически, данный способ распределения адресов отличается от ручной настройки каждого компьютера лишь тем, что сведения об адресах хранятся централизованно (на сервере DHCP), и потому их проще изменять при необходимости.
- Автоматическое распределение. При данном способе каждому компьютеру на постоянное использование выделяется произвольный свободный IP-адрес из определённого администратором диапазона.
- Динамическое распределение. Этот способ аналогичен автоматическому распределению, за исключением того, что адрес выдаётся компьютеру не на постоянное пользование, а на определённый срок. Это называется арендой адреса . По истечении срока аренды IP-адрес вновь считается свободным, и клиент обязан запросить новый (он, впрочем, может оказаться тем же самым). Кроме того, клиент сам может отказаться от полученного адреса.
Некоторые реализации службы DHCP способны автоматически обновлять записи DNS , соответствующие клиентским компьютерам, при выделении им новых адресов. Это производится при помощи протокола обновления DNS, описанного в RFC 2136 .
Опции DHCP
Помимо IP-адреса, DHCP также может сообщать клиенту дополнительные параметры, необходимые для нормальной работы в сети. Эти параметры называются опциями DHCP . Список стандартных опций можно найти в RFC 2132 .
Некоторыми из наиболее часто используемых опций являются:
- IP-адрес маршрутизатора по умолчанию;
- адреса серверов DNS ;
- имя домена DNS .
Некоторые поставщики программного обеспечения могут определять собственные, дополнительные опции DHCP.
Устройство протокола
Протокол DHCP является клиент-серверным , то есть в его работе участвуют клиент DHCP и сервер DHCP. Передача данных производится при помощи протокола UDP , при этом сервер принимает сообщения от клиентов на порт 67 и отправляет сообщения клиентам на порт 68.
Структура сообщений DHCP
Все сообщения протокола DHCP разбиваются на поля, каждое из которых содержит определённую информацию. Все поля, кроме последнего (поля опций DHCP), имеют фиксированную длину.
| Поле | Описание | Длина (в байтах) |
|---|---|---|
| op | Тип сообщения. Например может принимать значения: BOOTREQUEST (1, запрос от клиента к серверу) и BOOTREPLY (2, ответ от сервера к клиенту). | 1 |
| htype | Тип аппаратного адреса. Допустимые значения этого поля определены в RFC 1700 «Assigned Numbers». Например, для MAC-адреса Ethernet 10 Мбит/с это поле принимает значение 1. | 1 |
| hlen | Длина аппаратного адреса в байтах. Для MAC-адреса Ethernet - 6. | 1 |
| hops | Количество промежуточных маршрутизаторов (так называемых агентов ретрансляции DHCP ), через которые прошло сообщение. Клиент устанавливает это поле в 0. | 1 |
| xid | Уникальный идентификатор транзакции, генерируемый клиентом в начале процесса получения адреса. | 4 |
| secs | Время в секундах с момента начала процесса получения адреса. Может не использоваться (в этом случае оно устанавливается в 0). | 2 |
| flags | Поле для флагов - специальных параметров протокола DHCP. | 2 |
| ciaddr | IP-адрес клиента. Заполняется только в том случае, если клиент уже имеет собственный IP-адрес и способен отвечать на запросы ARP (это возможно, если клиент выполняет процедуру обновления адреса по истечении срока аренды). | 4 |
| yiaddr | Новый IP-адрес клиента, предложенный сервером. | 4 |
| siaddr | IP-адрес сервера. Возвращается в предложении DHCP (см. ниже). | 4 |
| giaddr | IP-адрес агента ретрансляции, если таковой участвовал в процессе доставки сообщения DHCP до сервера. | 4 |
| chaddr | Аппаратный адрес (обычно MAC-адрес) клиента. | 16 |
| sname | Необязательное имя сервера в виде нуль-терминированной строки . | 64 |
| file | Необязательное имя файла на сервере, используемое бездисковыми рабочими станциями при удалённой загрузке. Как и sname , представлено в виде нуль-терминированной строки. | 128 |
| options | Поле опций DHCP . Здесь указываются различные дополнительные параметры конфигурации. В начале этого поля указываются четыре особых байта со значениями 99, 130, 83, 99 («волшебные числа»), позволяющие серверу определить наличие этого поля. Поле имеет переменную длину, однако DHCP-клиент должен быть готов принять DHCP-сообщение длиной в 576 байт (в этом сообщении поле options имеет длину 340 байт). | переменная |
Пример процесса получения адреса
Рассмотрим пример процесса получения IP-адреса клиентом от сервера DHCP. Предположим, клиент ещё не имеет собственного IP-адреса, но ему известен его предыдущий адрес - 192.168.1.100. Процесс состоит из четырёх этапов.
Обнаружение DHCP
Вначале клиент выполняет широковещательный запрос по всей физической сети с целью обнаружить доступные DHCP-серверы. Он отправляет сообщение типа DHCPDISCOVER , при этом в качестве IP-адреса источника указывается 0.0.0.0 (так как компьютер ещё не имеет собственного IP-адреса), а в качестве адреса назначения - широковещательный адрес 255.255.255.255.
Клиент заполняет несколько полей сообщения начальными значениями:
- В поле xid помещается уникальный идентификатор транзакции , который позволяет отличать данный процесс получения IP-адреса от других, протекающих в то же время.
- В поле chaddr помещается аппаратный адрес (MAC-адрес) клиента.
- В поле опций указывается последний известный клиенту IP-адрес. В данном примере это 192.168.1.100. Это необязательно и может быть проигнорировано сервером.
Сообщение DHCPDISCOVER может быть распространено за пределы локальной физической сети при помощи специально настроенных агентов ретрансляции DHCP , перенаправляющих поступающие от клиентов сообщения DHCP серверам в других подсетях.
Предложение DHCP
Получив сообщение от клиента, сервер определяет требуемую конфигурацию клиента в соответствии с указанными сетевым администратором настройками. В данном случае DHCP-сервер согласен с запрошенным клиентом адресом 192.168.1.100. Сервер отправляет ему ответ (DHCPOFFER ), в котором предлагает конфигурацию. Предлагаемый клиенту IP-адрес указывается в поле yiaddr . Прочие параметры (такие, как адреса маршрутизаторов и DNS -серверов) указываются в виде опций в соответствующем поле.
Это сообщение DHCP-сервер отправляет хосту, пославшему DHCPDISCOVER, на его MAC, при определенных обстоятельствах сообщение может распространяться как широковещательная рассылка. Клиент может получить несколько различных предложений DHCP от разных серверов; из них он должен выбрать то, которое его «устраивает».
Запрос DHCP
Выбрав одну из конфигураций, предложенных DHCP-серверами, клиент отправляет запрос DHCP (DHCPREQUEST ). Он рассылается широковещательно; при этом к опциям, указанным клиентом в сообщении DHCPDISCOVER, добавляется специальная опция - идентификатор сервера - указывающая адрес DHCP-сервера, выбранного клиентом (в данном случае - 192.168.1.1).
Подтверждение DHCP
Наконец, сервер подтверждает запрос и направляет это подтверждение (DHCPACK ) клиенту. После этого клиент должен настроить свой сетевой интерфейс, используя предоставленные опции.
Вид сообщений
Ниже приведены значения каждого поля для каждого из отправляемых в процессе сообщений DHCP.
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Прочие сообщения DHCP
Помимо сообщений, необходимых для первоначального получения IP-адреса клиентом, DHCP предусматривает несколько дополнительных сообщений для выполнения иных задач.
Отказ DHCP
Если после получения подтверждения (DHCPACK) от сервера клиент обнаруживает, что указанный сервером адрес уже используется в сети, он рассылает широковещательное сообщение отказа DHCP (DHCPDECLINE ), после чего процедура получения IP-адреса повторяется. Использование IP-адреса другим клиентом можно обнаружить, выполнив запрос ARP .
Отмена DHCP
Если по каким-то причинам сервер не может предоставить клиенту запрошенный IP-адрес, или если аренда адреса удаляется администратором, сервер рассылает широковещательное сообщение отмены DHCP (DHCPNACK ). При получении такого сообщения соответствующий клиент должен повторить процедуру получения адреса.
Освобождение DHCP
Клиент может явным образом прекратить аренду IP-адреса. Для этого он отправляет сообщение освобождения DHCP (DHCPRELEASE ) тому серверу, который предоставил ему адрес в аренду. В отличие от других сообщений DHCP, DHCPRELEASE не рассылается широковещательно.
Информация DHCP
Сообщение информации DHCP (DHCPINFORM ) предназначено для определения дополнительных параметров TCP/IP (например, адреса маршрутизатора по умолчанию, DNS -серверов и т. п.) теми клиентами, которым не нужен динамический IP-адрес (то есть адрес которых настроен вручную). Серверы отвечают на такой запрос сообщением подтверждения (DHCPACK) без выделения IP-адреса.
Реализации
В настоящее время существуют реализации сервера DHCP для ОС Windows в виде отдельных программ, в том числе открытых , позволяющих выполнять роль сервера DHCP компьютерам под управлением несерверных версий данной ОС.
Примечания
См. также
Ссылки
- RFC 2131 - стандарт DHCP.
- RFC 2132 - список стандартных опций DHCP.
- RFC 2136 - DNS UPDATE.
- RFC 3315 - стандарт DHCPv6.
Привет, посетитель сайта сайт! Продолжаем изучать . В девятой части мы с вами будем разбираться с тем, как работает протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) и зачем он вообще нужен? Эта запись как раз будет про назначение и возможности протокола DHCP, а также мы с вами рассмотрим DHCP опции и их назначение в протоколе . Как всегда, торопиться никуда не будем, сперва рассмотрим DHCP в общих чертах, а затем будем разбираться с частностями.
9.1.1 Введение
В курсах ICND1 и ICND2 протокол DHCP рассматривается очень поверхностно, да и в целом Cisco размазала информацию об этом протоколе на треки разных направлений и по разным уровням. Мы же рассмотрим DHCP довольно подробно и, пожалуй, рассмотренной информации хватит не только для того, чтобы ответить на вопросы по DHCP, которые могут встретиться на экзамене но и на вопросы, которые могут быть на экзамене CCNP R&S.
9.1.2 Зачем нужен протокол DHCP и как он связан с протоколом IP?
В теме мы говорили о , мы затронули самые основные моменты, касающиеся DHCP и его назначения, сейчас мы кратко вспомним то, что было рассмотрено ранее. Думаю, все прекрасно знают, что такой инструмент, как молоток, в основном используется для забивания гвоздей, то есть нам всем ясно зачем нужен молоток. Так давайте сперва выясним – зачем нам нужен протокол DHCP .
Протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) или протокол динамического конфигурирования хостов нужен для автоматизации процесса настройки в . Протокол DHCP с тем или иным успехом решает две глобальные задачи:
- Избавляет инженера от однотипной и монотонной работы по настройке , шлюзов, адресов DNS-серверов и других необходимых параметров для . При выполнении такой работы еще и легко ошибиться, ведь устройств может быть сотни, а то и тысячи.
- Протокол DHCP в какой-то мере, но не на 100%, защищает вашу сеть от такого неприятного явления как дублирование IP-адресов. При ручной настройке узлов компьютерной сети у вас может быть два подхода: либо вы ведете учет выданных IP-адресов и куда-нибудь записываете конфигурации ваших узлов, либо вы пускаете это дело на самотек и выдаете IP-адреса своим узлам, руководствуясь желанием своей левой пятки. В маленьких и очень маленьких сетях второй подход применим, а вот в больших сетях возникнут проблемы даже в том случае, когда вы будете вести строгий учет, проблемы возникнут именно с учетом, каждый новый IP-адрес в вашей учетной системе будет делать учет всё более сложным. Протокол DHCP позволяет избавиться от этого ручного учета , ведь DHCP-сервер будет запоминать те IP-адреса, которые он выдал, возможно, он будет запоминать даже кому он выдал тот или иной IP-адрес, чтобы затем выдать его вновь.
В этой теме мы будем разбираться с протоколом DHCP в связке с , хотя стоит заметить, что рассматривать DHCP без протокола IP вообще нет никакого смысла, просто дело всё в том, что DHCPv6 имеет несколько другие задачи, но это совсем другая история. Вообще, протокол DHCP, как и многие другие протоколы (например, NAT), возник из-за недостатков IPv4, дело в том, что в IPv4 нет механизма по автоматическому назначению IP-адресов на интерфейсы, а вот в IPv6 такой механизм уже имеется. То есть DHCP расширяет возможности IPv4 и делает жизнь сетевого инженера более простой и приятной , правда этому инженеру придется изучать как этот DHCP работает.
Также не стоит воспринимать DHCP, как протокол для выдачи , выдавать можно не только IP-адреса и маски, но еще и огромное множество параметров, параметры, которые DHCP-сервер может сообщать клиенту, называются опции, ниже мы о них поговорим, но сразу замечу, что мы разберемся только с механизмом работы опций, все опции перечислить я не смогу и более того, я их все не знаю, да и не очень хочется мне их знать, если честно.
Протокол DHCP был стандартизован в 1993 году и является наследником протокола BOOTP, это мы увидим, когда познакомимся со структурой сообщений в DHCP, кстати говоря, по схожему принципу с DHCP работает протокол RARP, но он нам совсем неинтересен. DHCP описан в спецификации RFC 2131.
9.1.3 Режимы работы DHCP сервера
Куда важнее понимать режимы работы DHCP-сервера , чтобы он работал так, как вам хочется, а не так, как получается. Эта тема для нас не нова, поэтому здесь я буду краток.
- Ручное назначение статических IP-адресов.
- Автоматическое назначение статических адресов.
- Автоматическое распределение динамических адресов.
Третий режим работы DHCP-сервера в списке самый популярный. Во всех трех режимах работы администратор должен сообщить серверу диапазоны или пулы IP-адресов, которые тот будет выдавать клиентскому оборудованию, каждый диапазон IP-адресов должен быть из одной подсети, то есть в одном диапазоне не может быть адресов из разных подсетей. Давайте дадим описание каждому из этих режимов.
Ручной режим работы DHCP-сервера. Этот режим работы не очень сильно отличается от статической настройки клиентских устройств. Разница лишь в том, что администратор не бегает по всей сети и все настройки производит на DHCP-сервере. В таком режиме серверу нужно задать жесткое соответствие между IP-адресами и MAC-адресами. Устройство с одним конкретным мак-адресом всегда будет получать один и тот же IP-адрес, если в базе данных DHCP-сервера нет мак-адреса или для мак-адреса не задан IP-адрес, то клиент настройки не получит.
Автоматическое назначение статических адресов. Главной особенностью работы этого режима является то, что сервер выдает IP-адрес клиенту не на определенное время (в DHCP это время называется временем аренды или lease time), а навсегда. DHCP-сервер выдает клиенту IP-адрес без вмешательства администратора, при первом обращение клиента сервер его запоминает и затем постоянно выдает этому клиенту один и тот же IP-адрес.
Режим автоматического распределения динамических адресов. Это то, что нас больше всего интересует, самый гибкий и самый универсальный режим. В таком режиме сервер выдает IP-адрес клиенту не навсегда, а на строго определенное время, которое называется временем аренды, это время назначается администратором, когда время аренды будет истекать, клиент, если захочет, может его продлить, чтобы не менять IP-адрес. Тут стоит заметить, что в этом режиме адреса для клиентов тоже можно зафиксировать за конкретным клиентом, например, при помощи опции 82, но об этом позже.
У третьего режима есть один очень существенный плюс, этот плюс заключается в повторном использование IP-адресов, вот не нужен клиенту уже IP-адрес, он и сообщает об этом серверу, сервер его освобождает, а затем он может выдать этот адрес другому клиенту.
9.1.4 Опции DHCP протокола и зачем они нужны? Список стандартных DHCP опций
Вы уже, наверное, поняли, что протокол DHCP относится к группе протоколов, работающих по , DHCP относится к прикладному уровню моделей и , а сообщения DHCP в UDP дейтаграммы, но сейчас речь не об этом. Сейчас нам нужно понять, что делает запрос к на получение параметров, необходимы для того, чтобы клиент мог получить полноценный доступ к , эти параметры называются DHCP опции . Если говорить грубо, то клиент просто сообщает серверу – какие опции ему необходимы, а сервер на основе каких-то своих критериев может принять решение – какие опции и с какими значениями нужно выдать клиенту, а может их вообще этому клиенту выдавать не нужно.
При этом стоит заметить, что опции DHCP могут быть стандартными, а могут быть и не стандартными и тут первый камень преткновения. Не все реализации DHCP-серверов, как и не все программные реализации DHCP-клиентов, поддерживают весь список стандартных опций, некоторые реализации DHCP имеют свои нестандартные опции, которые не поддерживаются другими реализациями и это всё может внести хаос в упорядоченный мир DHCP. Дело в том, что клиент может получить опцию, а сервер, соответственно, ее выдать, только в том, случае, если и клиент, и сервер понимают эту опцию и умеют с ней работать, что, собственно, логично.
Очевидная проблема, которая у вас может возникнуть: для подключения клиентского устройства к компьютерной сети нужна опция, с которой это устройство работать не умеет, ну вот не добавили поддержку этой опции производители и всё тут. Список стандартных DHCP опций описан в RFC 2132 . Более того, для каждой стандартной опции есть свой RFC, который описывает – зачем эта опция нужна и как она должна работать.
Если говорить о самых часто используемых опциях DHCP , то вот вам небольшой список сейчас и в конце будет еще:
- IP-адрес шлюза по умолчанию;
- маска подсети;
- адреса DNS-серверов;
- имя домена DNS.
Для передачи опций между клиентом и сервером в DHCP пакете есть специальное поле переменной длинны , которое так и называется – options. Это поле имеет переменную длину, но при этом все остальные поля DHCP сообщения фиксированные. Если учесть, что и DHCP-клиент, и DHCP-сервер должны уметь обработать пакет размером 576 байт (576 байт взято не с потолка, а из ограничений некоторых старых протоколов), а также знать размер других полей в пакете, то нетрудно будет посчитать, что поле options имеет минимальную длину 340 байт. При этом самое поле options начинается с фиксированной последовательности Magic Cookie, которая выглядит так: 0×63825363. Можно сказать и по-другому, Magic Cookie – это четыре байта со значениями 99, 130, 83, 99. Как это не назови, но по этой последовательности устройство понимает, что фиксированная часть пакета закончилась и начались DHCP опции .
Кстати говоря, в DHCP пакете есть еще два необязательных поля, то есть в пакете есть пространство, вместо которого можно передавать опции – это поля file (64 байта) и snmae (128 байт). Что еще можно добавить про опции DHCP? Каждая стандартная опция имеет уникальный номер от 0 до 255, вернее правильнее будет говорить код, а не номер. У каждой опции есть размер, при этом у некоторых опций определен не строго фиксированный размер, а какие-то границы, в которых опция может плавать. Более подробную информацию о DHCP опциях вам придется смотреть в специальных RFC, дело всё в том, что некоторые опции должны начинаться, например, с нуля, некоторые опции нельзя использовать вместе, есть еще ряд других особенностей, в которые углубляться нам смысла сейчас нет.
Осталось лишь сказать, что поле опций в DHCP пакете всегда должно заканчиваться опцией с кодом 255 , по этой опции устройства понимают, что это конец, больше опций не будет, да и сам DHCP пакет на этом закончился.
9.1.6 Список самых часто используемых DHCP опции
Ниже вы найдете таблицу, в которой перечислены самые часто используемые опции в DHCP , вероятность с ними столкнуться очень велика и я бы рекомендовал ознакомится с ними подробнее в соответствующих RFC.
| Код | Название | Длина | Описание опции |
| 1 | Subnet Mask | 4 | Маска подсети |
| 3 | Router | x4 | Перечисление доступных маршрутизаторов. Или проще говоря, IP-адреса доступных шлюзов по умолчанию, в сети их может быть несколько. |
| 6 | Name Server | x4 | Перечисление доступных DNS серверов |
| 12 | Host Name | 1+ | Символьное имя узла |
| 23 | Default IP TTL | 1 | Позволяет задать TTL, которое обязан будет использовать клиент при отправке пакетов в сеть. При помощи этой опции можно ограничить доступ пользователям в сеть Интернет. |
| 26 | Interface MTU | 2 | Если вам нужно чтобы все узлы использовали одинаковый MTU, то вот опция. |
| 33 | Static IP Route | x8 | Вы же помните, что когда-то сети были классовыми, изначально это поле было для выдачи маршрутов узлам в классовых сетях, поэтому для маски здесь место не нашлось. Сейчас, в эпоху VLSM и CIDR, при помощи этой опции можно выдавать узлам статические маршруты к удаленным сетям с маской /32. |
| 35 | ARP Cache Timeout | 4 | У протокола ARP есть кэш, каждая операционная система хранит ARP кэш разное время, чтобы упорядочить этот хаос есть 35 опция DHCP, которая заставляет все узлы хранит ARP-записи одинаковое количество времени. |
| 50 | Requested IP Address | 4 | Эту опцию использует клиент для того, чтобы сообщить серверу о том, какой IP-адрес он хочет получить. |
| 55 | Parameter Request List | 1+ | При помощи этой опции DHCP-клиент сообщает серверу список опций, которые ему хочется получить. |
| 61 | Client Identifier | 2+ | DHCP-сервер ведет сопоставление IP и MAC-адресов, он запоминает какому мак-адресу какой IP был назначен. Но вместо мак-адресов можно использовать идентификатор клиента. |
| 66 | TFTP Server Name | 1+ | Название опции говорит само за себя. |
| 82 | Я не знаю, как эта опция называется, а в RFC смотреть лень. Все инженеры вокруг меня просто говорят восемьдесят вторая опция. | С этой опцией мы будем знакомиться отдельно, кратким описанием тут не отделаешься. | |
| 121 | Classless Route | 5+ | Этой опцией можно выдавать маршруты по умолчанию в бесклассовых сетях. |
| 150 | TFTP Server IP Address | 4 | Тут тоже всё ясно из названия. |
| 255 | End | 0 | Если опции в пакете есть, то эта опция является обязательной, она означает, что других опций уже не будет и это конец DHCP пакета. |
9.1.7 Выводы
Это было знакомство с протоколом DHCP и его основными особенностями , вы, наверное, заметили, что вся самая важная информация в DHCP передается в виде опций, поле опции является довольно гибким инструментом для динамической конфигурации хостов.
В данном материале я расскажу, что это такое DHCP, объясню, как включить DHCP и как настроить DHCP в имеющейся сети. Многие из нас, столкнувшись с настройкой роутера или сетевых подключений, встречаются с термином «DHCP ». Правильная настройка данного протокола является важным фактором работоспособности компьютерной сети, а знание его специфики – необходимым элементом в багаже опытного пользователя ПК.
DHCP (аббревиатура от Dynamic Host Configuration Protocol – в переводе «Протокол Динамической Настройки Узла») – это технология, предназначенная для автоматического присвоения IP-адресов сетевым устройствам. Множество системных администраторов предпочитают использовать DHCP вместо ручного назначения IP-адресов сетевым компьютерам, при этом DHCP также используется для конфигурации маски подсети, шлюза и DNS-cерверов.
Когда появился DHCP
Концепт протокола DHCP предложен ещё в 1993 году, его развитием занималась группа специалистов DHC WG, а полное описание протокол получил лишь весной 1997 года в документе под названием RFC 2131. Сегодня эта технология имеет статус предварительного стандарта.
Технология DHCP не была первой в разряде себе подобных, работа с IP-адресами практиковалась и ранее. При этом предыдущие схемы имели ряд недостатков, среди которых выделялись невозможность динамического получения IP-адресов и небольшое количество передаваемых параметров. Требовался более совершенный механизм, который бы работал с многосегментными сетями, не нуждался в сервере DHCP для каждой подсети, не конфликтовал бы с уже существующими сетевыми протоколами, умел обслуживать BOOTP-клиентов, а также поддерживал автоматическое присвоение параметров вновь подключенным устройствам. Технология DHCP позволила удовлетворить все эти запросы ().
Как работает DHCP
Окружение DHCP требует двух составных элементов – это сервера DHCP и клиента DHCP.
- Первый элемент (DHCP-сервер) устанавливает нужные параметры конфигурации сети, присваивает и обновляет адреса для присоединяющихся или покидающих сеть устройств.
- Другой (DHCP-клиент) подключается к сети, получает от сервера сетевые параметры, и начинает работать. Набор DHCP-параметров включает диапазон доступных IP-адресов, соответствующую маску подсети, шлюз сети и имя для серверных адресов.
Устройства, которые имеют активный DHCP-протокол, автоматически получают нужные настройки от DHCP-сервера. Все наиболее используемые сетевые устройства (телефоны, компьютеры, игровые приставки и др.) поддерживают DHCP, обладают DHCP и все популярные ныне операционные системы.
Что это DHCP и как он работает можно посмотреть на видео:
Используем DHCP в локальной сети
Оборудование для домашней сети (широкополосные роутеры) имеют поддержку DHCP для удобного подключения компьютеров к локальной сети (LAN). Использование DHCP устраняет необходимость для домашнего администратора персонально определять параметры IP для каждого компьютера. Имеющиеся в роутерах настройки позволяют включать или выключать DHCP, также в роутерах присутствует ряд опций, которые должны быть активированы параллельно активизации DHCP.
Для настройки DHCP в домашней сети нужно сделать следующее:
- зайти в роутер как администратор (логин и пароль обычно – admin);
- найти настройки DHCP внутри консоли роутера;
- выбрать опцию включения DHCP;
- после активации DHCP выбрать диапазон IP-адресов для локальных клиентов (например, от 192.168.1.100 до 192.168.1.200). Роутер обычно подсказывает вам начальный адрес, маску подсети, и список адресов, который DHCP-сервер может выделить из всех возможных);
- выберите необходимое время аренды IP-адреса – этот параметр показывает время сохранения определённого IP-адреса за выключенным устройством (когда последнее не в сети). Когда устройство вновь присоединяется к сети, оно автоматически получит зарезервированный за ним IP-адрес.
Включение DHCP на ПК:
- кликаем правой клавише мыши на значок сетевого подключения (справа снизу);
- выбираем центр управления сетями;
- затем жмём на «подключение по локальной сети» или «беспроводное сетевое подключение»;
- в появившемся меню выбираем «свойства»;
- жмём дважды на протокол интернета 4 версии;
- активизируем пункты напротив автоматического получения IP-адреса и DNS;
- жмём «Ок».
Использование DHCP в Интернете
Провайдеры интернета (ISP) обычно используют DHCP для назначения публичных IP-адресов для своих клиентов. Поскольку традиционные (IP4) адреса ныне являются дефицитным ресурсом, то каждый провайдер имеет ограниченное количество таких адресов и должен раздавать их среди своих клиентов. DHCP позволяет провайдерам переназначать адрес различным пользователям в зависимости от того, кто из них находится онлайн, в определённый период времени.
Также провайдеры могут предоставлять адреса их личных DNS-серверов через DHCP для своих пользователей.
Ограничения DHCP
Оба устройства (клиент и сетевой шлюз) должны поддерживать DHCP и активировать работу данного протокола. При этом сервер DHCP не распознаёт устройство, на котором ручным путём установлен IP-адрес, входящий в диапазон заданных IP-адресов сервера. Такая ситуация обычно приводит к конфликту IP-адресов и сбоев в работе сети.
Преимущества и недостатки
- Для подключения к сети компьютер или любое другое устройство должно быть настроено должным образом. С тех пор, как использование DHCP позволило автоматическую настройку конфигурации, практически каждый девайс может легко подключаться к сети, включая компьютеры, свичи, смартфоны, приставки и так далее;
- Специфика работы динамического протокола практически исключает вероятность того, что два устройства получат одинаковый IP-адрес, что часто случается в ситуации ручного набора статистического IP;
- Использование DHCP значительно облегчает настройку сети для администраторов, вследствие автоматической раздачи адресов сервером.
- Поскольку IP устанавливаются автоматически, устройства могут свободно переключаться между разными сетями без необходимости прописывать все параметры вручную;
- для различных сетевых устройств (например, сетевых принтеров) достаточно непрактичным выглядит постоянная смена IP для них. Потому за такими устройствами лучше сохранять статистический IP-адрес;
- то же самое касается случаев, когда вы имеете постоянный к компьютеру с помощью специальных программ, привязанных к определённому IP-адресу. Для такого доступа вам понадобится статистический IP, а не динамический IP.
Заключение
DHCP — что это? Использование протокола DHCP здорово облегчило работу в сетях. Теперь нет необходимости настраивать каждое устройство индивидуально, прописывать необходимые параметры и опасаться возможного конфликта устройств. DHCP сервер сделает всё за вас, важно лишь правильно настроить роутер, а на ПК и других устройствах включить поддержку динамической адресации. Обычно, после таких настроек, остаётся лишь наслаждаться стабильной работой используемой вами сети.
