В этом руководстве объясняются основные понятия DHCP-сервера, в том числе о том, как DHCP-сервер назначает автоматический IP-адрес через четыре состояния (обнаружение DHCP, предложение DHCP, запрос DHCP и подтверждение DHCP). Узнайте, что такое DHCP-сервер и как он работает в сети.
Компьютеры в сетях IP нуждаются в некой важной информации, прежде чем смогут общаться с другими хостами. Эта информация включает в себя IP-адрес и префикс маршрута и маршрутизации по-умолчанию. Настройка IP-адресации в большой сети на основе TCP/IP может быть кошмаром, особенно если машины часто перемещаются из одной сети в другую. DHCP устраняет ручную задачу сетевым администратором. Протокол конфигурации динамического хоста (DHCP) может помочь с рабочей нагрузкой при настройке систем в сети путем автоматического назначения адресов системам при загрузке. Он также предоставляет центральную базу данных устройств, которые подключены к сети и устраняет дублирование назначений ресурсов.
DHCP-сервер может иметь три метода распределения IP-адресов:
статическое распределение: DHCP-сервер выделяет IP-адрес на основе таблицы с адресами MAC-адресов/IP-адресов, которые заполняются вручную. Только запрашивающим клиентам MAC-адрес, перечисленным в этой таблице, будет присвоен IP-адрес.
динамическое распределение: сетевой администратор назначает диапазон IP-адресов для DHCP, и каждый клиентский компьютер в локальной сети настроен на запрос IP-адреса от DHCP-сервера во время инициализации сети.
автоматическое распределение: DHCP-сервер постоянно назначает свободный IP-адрес запрашивающему клиенту из диапазона, определенного администратором. Это похоже на динамическое распределение, но сервер DHCP хранит таблицу прошлых назначений IP-адресов, так что он может предпочтительно назначать клиенту тот же IP-адрес, который ранее был у клиента.
Среди этих трех методов, статический и динамический — самая популярная реализация.
Как работает DHCP
DHCP предоставляет автоматизированный способ распространения и обновления IP-адресов и другой информации о конфигурации в сети. DHCP-сервер предоставляет эту информацию клиенту DHCP посредством обмена серией сообщений, известных как DHCP-разговор или транзакция DHCP.
DHCP discover
Клиентские компьютеры передают сообщения в физической подсети для обнаружения доступных DHCP-серверов. Этот клиент-компьютеры создает пакет протокола udp (User Datagram Protocol) с назначением широковещательной передачи по умолчанию 255.255.255.255 или определенным адресом широковещательной передачи подсети, если он настроен.
DHCP offer
Когда DHCP-сервер получает запрос аренды IP от клиента, он резервирует IP-адрес для клиента и расширяет предложение аренды IP, отправив сообщение DHCPOFFER клиенту. Это сообщение содержит MAC-адрес клиента, IP-адрес, который предлагает сервер, маску подсети, Продолжительность аренды и IP-адрес DHCP-сервера, делающего предложение.
DHCP request
В большинстве компаний два DHCP-сервера обеспечивают отказоустойчивость IP-адресации, если один сервер не работает или должен быть отключен для обслуживания. Таким образом, клиент может получить предложения DHCP от нескольких серверов, но он будет принимать только одно предложение DHCP. В ответ на предложение клиент запрашивает сервер. Клиент отвечает на запрос DHCP, одноадресный на сервер, запрашивая предлагаемый адрес. На основе поля id транзакции в запросе, серверы информируются, чье предложение клиент принял. Когда другие DHCP-серверы получают это сообщение, они отзывают любые предложения, которые они могли сделать клиенту и возвращают предложенный адрес пулу доступных адресов. В некоторых случаях сообщение запроса DHCP является широковещательным, вместо того, чтобы быть одноадресной к определенному серверу DHCP, потому что клиент DHCP все еще не получил IP-адрес. Кроме того, таким образом, одно сообщение может позволить всем другим DHCP-серверам знать, что другой сервер будет предоставлять IP-адрес, не пропуская ни одного из серверов с серией одноадресных сообщений.
DHCP acknowledgement
Когда DHCP-сервер получает сообщение DHCPREQUEST от клиента, процесс настройки переходит в свою заключительную фазу.
Фаза подтверждения включает отправку пакета DHCPACK клиенту. Этот пакет включает Продолжительность аренды и любую другую информацию о конфигурации, которую клиент мог бы запросить. На этом этапе процесс настройки IP завершен.
