Protocolo DHCP detallado (activado)

En redes pequeñas comunes (como redes domésticas y residencias de estudiantes), los administradores de red utilizan métodos manuales para asignar direcciones IP. Este no es el caso de las redes medianas y grandes. En redes medianas y grandes, especialmente en redes grandes, a menudo hay más de 100 clientes, y el método de asignación manual de direcciones IP no es apropiado. Por lo tanto, debemos introducir un método eficiente de asignación de direcciones IP. Afortunadamente, DHCP (DynamicHostConfigurationProtocol) resuelve este problema por nosotros.

Ventajas y desventajas de DHCP

Ventajas del servicio DHCP: los administradores de red pueden verificar las direcciones IP y otros parámetros de configuración sin tener que revisar cada host; DHCP no transfiere la misma IP al mismo tiempo. La dirección se asigna a dos hosts; el administrador de DHCP puede restringir la computadora específica para que use una dirección IP específica; se pueden configurar muchas opciones para cada alcance de DHCP; el cliente no necesita restablecer la dirección IP cuando se mueve entre diferentes subredes.

Pero también hay muchos inconvenientes: DHCP no puede encontrar la dirección IP que el cliente que no es DHCP ya está utilizando en la red, cuando hay varios servidores DHCP en la red, un servidor DHCP no puede descubrir que ha sido utilizado por otros servidores. La dirección IP que se alquila, el servidor DHCP no puede comunicarse con el cliente a través de los enrutadores a menos que el enrutador permita que BOOTP reenvíe.

Workflow

El proceso de trabajo del servicio DHCP es el siguiente:

1. La fase de descubrimiento, la fase en la que el cliente DHCP busca un servidor DHCP. El cliente DHCP envía la información de descubrimiento de detección de DHCP en un modo de difusión (porque la dirección IP del servidor DHCP es desconocida para el cliente) para encontrar el servidor DHCP, es decir, para enviar información de difusión específica a la dirección 255.255.255.255. Cada host en la red que tiene instalado TCP /IP recibirá esta información de transmisión, pero solo el servidor DHCP responderá (Figura 1).

2. La fase de provisión, la fase en la que el servidor DHCP proporciona la dirección IP. El servidor DHCP que recibe la información de descubrimiento de DHCP en la red responde seleccionando una de las direcciones IP que no se han arrendado al cliente DHCP y enviando un DHCPoffer que proporciona información que contiene la dirección IP arrendada y otras configuraciones al cliente DHCP.
(Figura 2).

3. La fase de selección, que es la fase en la que el cliente DHCP selecciona la dirección IP proporcionada por un servidor DHCP. Si hay varios servidores DHCP que proporcionan información al cliente DHCP enviado por el cliente DHCP, el cliente DHCP solo acepta la primera información DHCPOffer recibida y luego transmite un mensaje de solicitud de solicitud DHCP, que contiene la información. El servidor DHCP que seleccionó solicita el contenido de la dirección IP. La razón para responder por difusión es notificar a todos los servidores DHCP que seleccionará la dirección IP proporcionada por un servidor DHCP (consulte la Figura 3).

4. La fase de confirmación, que es la fase en la que el servidor DHCP confirma la dirección IP proporcionada. Cuando el servidor DHCP recibe el mensaje de solicitud de solicitud DHCP del cliente DHCP, envía un mensaje de confirmación DHCP que contiene la dirección IP y otras configuraciones que proporciona al cliente DHCP, informándole al cliente DHCP que puede usar la dirección IP que proporciona. . Luego, el cliente DHCP vincula su protocolo TCP /IP a la tarjeta de red. Además, a excepción del servidor seleccionado por el cliente DHCP, los otros servidores DHCP reclamarán la dirección IP proporcionada (Figura 4).

5. Inicia sesión de nuevo. Cada vez que el cliente DHCP vuelve a iniciar sesión en la red, no necesita enviar información de descubrimiento de detección de DHCP, sino que envía directamente la información de solicitud de solicitud DHCP que contiene la dirección IP asignada anteriormente. Cuando el servidor DHCP recibe este mensaje, intenta que el cliente DHCP continúe usando la dirección IP original y responda a un mensaje de confirmación de DHCP. Si esta dirección IP ya no se puede asignar al cliente DHCP original (por ejemplo, esta dirección IP se ha asignado a otros clientes DHCP), el servidor DHCP responde al cliente DHCP con un mensaje de denegación DHCPnack. Cuando el cliente DHCP original recibe este mensaje de denegación DHCPnack, debe reenviar el mensaje de descubrimiento de detección DHCP para solicitar una nueva dirección IP.

6. Actualiza el contrato de arrendamiento. La dirección IP que el servidor DHCP arrienda al cliente DHCP generalmente tiene un término de arrendamiento. Después de la expiración, el servidor DHCP reclamará la dirección IP arrendada. Si un cliente DHCP desea extender su concesión de IP, debe actualizar su concesión de IP. Cuando se inicia el cliente DHCP y la concesión de IP expira a la mitad, el cliente DHCP envía automáticamente un mensaje al servidor DHCP para actualizar su concesión de IP.

En aras de la comprensión, comparamos el cliente DHCP con el invitado en el restaurante, el servidor DHCP con el camarero (puede haber varios camareros en un restaurante) y la dirección IP es mejor que la comida que el cliente necesita. Luego, puede describir todo el proceso de esta manera: el huésped entra al restaurante y pregunta: “¿Hay un camarero? " (DHCPdiscover), varios camareros respondieron al mismo tiempo: "Sí, tengo alitas de pollo" " ", tengo una hamburguesa" (DHCPoffer). El invitado dijo: "Bueno, quiero una hamburguesa" (DHCPrequest, este invitado es bastante rígido, siempre elige la comida que escuché por primera vez), el camarero de la hamburguesa respondió: "Vamos" (DHCPack), y llevar la comida a los invitados para su disfrute (vincular la tarjeta de red y la dirección IP). La próxima vez que venga, irá directamente al camarero que ordenó su hamburguesa favorita (DHCPrequest). Si hay una hamburguesa, el camarero confirmará y servirá nuevamente (DHCPack), y si está agotado, el camarero le dirá Invitado: &Lo siento, me he agotado " (DHCPnack). Por supuesto, el camarero recogerá la mesa de vez en cuando, a menos que el invitado especifique específicamente que el plato continuará siendo comido, y el camarero tomará las sobras.