Dynamic Host Configuration Protocol, er en netværksprotokol, der bruges til at automatisere processen med at tildele IP-adresser og andre netværkskonfigurationsparametre til enheder (såsom computere, smartphones og printere) på et netværk.

Hvad er DHCP?

DHCP står for Dynamic Host Configuration Protocol. Det er den kritiske funktion, som brugerne af et virksomhedsnetværk kommunikerer på. DHCP hjælper virksomheder til problemfrit at administrere allokeringen af IP-adresser til slutbrugerklienternes enheder såsom desktops, bærbare computere, mobiltelefoner osv. er en applikationslagsprotokol, der bruges til at give:

Subnet Mask (Option 1 - e.g., 255.255.255.0) Router Address (Option 3 - e.g., 192.168.1.1) DNS Address (Option 6 - e.g., 8.8.8.8) Vendor Class Identifier (Option 43 - e.g.,  'unifi' = 192.168.1.9 ##where unifi = controller)>

DHCP er baseret på en klient-server model og baseret på opdagelse, tilbud, anmodning og ACK.

Hvorfor bruge DHCP?

DHCP hjælper med at styre hele processen automatisk og centralt. DHCP hjælper med at opretholde en unik IP-adresse for en vært, der bruger serveren. DHCP-servere vedligeholder information om TCP/IP-konfiguration og giver konfiguration af adresse til DHCP-aktiverede klienter i form af et leasingtilbud.

array sortere java

Komponenter af DHCP

Hovedkomponenterne i DHCP inkluderer:

• DHCP-server: DHCP Server er en server, der indeholder IP-adresser og andre oplysninger relateret til konfiguration.
• DHCP-klient: Det er en enhed, der modtager konfigurationsoplysninger fra serveren. Det kan være en mobil, bærbar computer, computer eller enhver anden elektronisk enhed, der kræver en forbindelse.
• DHCP relæ: DHCP-relæer fungerer grundlæggende som en kommunikationskanal mellem DHCP-klient og server.
• IP-adressepulje: Det er puljen eller containeren af ​​IP-adresser, som DHCP-serveren besidder. Den har en række adresser, der kan tildeles enheder.
• Undernet: Undernet er mindre dele af IP-netværket, der er opdelt for at holde netværk under kontrol.
• Leje: Det er simpelthen det tidspunkt, hvor længe informationen modtaget fra serveren er gyldig, i tilfælde af udløb af lejemålet, skal lejeren have til at omtildele lejemålet.
• DNS-servere: DHCP-servere kan også levere DNS (Domain Name System) serveroplysninger til DHCP-klienter, så de kan omsætte domænenavne til IP-adresser.
• Standard gateway: DHCP-servere kan også give information om standardgatewayen, som er den enhed, som pakker sendes til, når destinationen er uden for det lokale netværk.
• Muligheder: DHCP-servere kan give klienter yderligere konfigurationsmuligheder, såsom undernetmaske, domænenavn og tidsserveroplysninger.
• Fornyelse: DHCP-klienter kan anmode om at forny deres leasingkontrakt, før den udløber, for at sikre, at de fortsat har en gyldig IP-adresse og konfigurationsoplysninger.
• Failover: DHCP-servere kan konfigureres til failover, hvor to servere arbejder sammen for at give redundans og sikre, at klienter altid kan få en IP-adresse og konfigurationsoplysninger, selvom en server går ned.
• Dynamiske opdateringer: DHCP-servere kan også konfigureres til dynamisk at opdatere DNS-poster med IP-adressen på DHCP-klienter, hvilket muliggør lettere styring af netværksressourcer.
• Revisionslogning: DHCP-servere kan føre revisionslogfiler over alle DHCP-transaktioner, hvilket giver administratorer overblik over, hvilke enheder der bruger hvilke IP-adresser, og hvornår leasingkontrakter bliver tildelt eller fornyet.

Fig. DHCP-pakkeformat

• Hardware længde: Dette er et 8-bit felt, der definerer længden af ​​den fysiske adresse i bytes. fx for Ethernet værdien er 6.
• Humletal: Dette er et 8-bit felt, der definerer det maksimale antal hop, pakken kan rejse.
• Transaktions ID: Dette er et 4-byte felt med et heltal. Transkationsidentifikationen indstilles af klienten og bruges til at matche et svar med anmodningen. Serveren returnerer den samme værdi i sit svar.
• Antal sekunder: Dette er et 16-bit felt, der angiver antallet af sekunder, der er forløbet siden det tidspunkt, hvor klienten begyndte at starte.
• Flag: Dette er et 16-bit felt, hvor kun bit længst til venstre bruges, og resten af ​​bit skal indstilles til os. En bit længst til venstre angiver et tvunget broadcast-svar fra serveren. Hvis svaret skulle være unicast til klienten, destinationen. IP-adressen på IP-pakken er den adresse, der er tildelt klienten.
• Klientens IP-adresse: Dette er et 4-byte felt, der indeholder klientens IP-adresse. Hvis klienten ikke har disse oplysninger, har dette felt en værdi på 0.
• Din IP-adresse: Dette er et 4-byte felt, der indeholder klientens IP-adresse. Det udfyldes af serveren efter anmodning fra klienten.
• Server IP-adresse: Dette er et 4-byte felt, der indeholder serverens IP-adresse. Den udfyldes af serveren i en svarmeddelelse.
• Gateway IP-adresse: Dette er et 4-byte felt, der indeholder IP-adressen på en routere. IT udfyldes af serveren i en svarmeddelelse.
• Klienthardwareadresse: Dette er fysisk adresse af klienten. Selvom serveren kan hente denne adresse fra rammen sendt af klienten, er det mere effektivt, hvis adressen er angivet eksplicit af klienten i anmodningsmeddelelsen.
• Server navn: Dette er et 64-byte felt, der valgfrit udfyldes af serveren i en svarpakke. Den indeholder en null-termineret streng bestående af serverens domænenavn. Hvis serveren ikke ønsker at udfylde dette arkiveret med data, skal serveren udfylde det med alle 0'er.
• Boot filnavn: Dette er et 128-byte felt, der valgfrit kan udfyldes af serveren i en svarpakke. Den indeholder en null-termineret streng bestående af det fulde stinavn til boot-filen. Klienten kan bruge denne sti til at hente andre opstartsoplysninger. Hvis serveren ikke ønsker at udfylde dette felt med data, skal serveren udfylde det med alle 0'er.
• Muligheder: Dette er et 64-byte felt med et dobbelt formål. IT kan bære enten yderligere information eller nogle specifikke leverandøroplysninger. Feltet bruges kun i en svarbesked. Serveren bruger et tal, kaldet en magisk cookie, i formatet som en IP-adresse med værdien 99.130.83.99. Når klienten er færdig med at læse beskeden, leder den efter denne magiske cookie. Hvis de er til stede, er de næste 60 bytes valgmuligheder.

Arbejder med DHCP

DHCP fungerer på applikationslaget i TCP/IP-protokollen. Hovedopgaven for DHCP er dynamisk at tildele IP-adresser til klienterne og allokere information om TCP/IP-konfiguration til klienter. For mere, kan du henvise til artiklen Arbejder med DHCP .

DHCP portnummer for serveren er 67 og for klienten er 68. Det er en klient-server protokol, der bruger UDP-tjenester . En IP-adresse tildeles fra en pulje af adresser. I DHCP udveksler klienten og serveren hovedsageligt 4 DHCP-meddelelser for at oprette en forbindelse, også kaldet DORA proces, men der er 8 DHCP-meddelelser i processen.

Arbejder med DHCP

De 8 DHCP-meddelelser

1. DHCP-opdagelsesmeddelelse: Dette er den første besked, der genereres i kommunikationsprocessen mellem serveren og klienten. Denne besked genereres af klientværten for at finde ud af, om der er nogen DHCP-server/servere til stede i et netværk eller ej. Denne besked udsendes til alle enheder, der findes i et netværk, for at finde DHCP-serveren. Denne besked er 342 eller 576 bytes lang

DHCP opdage besked

Som vist på figuren, kilden Mac-adresse (klient-pc) er 08002B2EAF2A, destinationens MAC-adresse(server) er FFFFFFFFFFFF, kilde-IP-adressen er 0.0.0.0 (fordi pc'en ikke har haft nogen IP-adresse indtil nu), og destinations-IP-adressen er 255.255.255.255 (IP-adresse brugt til udsendelse). Efterhånden som de opdager, udsendes beskeden for at finde ud af DHCP-serveren eller -serverne i netværket, derfor bruges broadcast-IP-adresse og MAC-adresse.

2. DHCP tilbyder en besked: Serveren vil svare værten i denne meddelelse og specificere den uleasede IP-adresse og andre TCP-konfigurationsoplysninger. Denne besked udsendes af serveren. Meddelelsens størrelse er 342 bytes. Hvis der er mere end én DHCP-server til stede i netværket, vil klientværten acceptere den første DHCP-TILBUD-meddelelse, den modtager. Der er også angivet et server-id i pakken for at identificere serveren.

DHCP-tilbudsmeddelelse

For tilbudsmeddelelsen er kilde-IP-adressen 172.16.32.12 (serverens IP-adresse i eksemplet), destinations-IP-adressen er 255.255.255.255 (broadcast-IP-adresse), kilde-MAC-adressen er 00AA00123456, destinations-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF. Her udsendes tilbudsmeddelelsen af ​​DHCP-serveren, derfor er destinations-IP-adressen broadcast-IP-adressen, og destinations-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF, og kilde-IP-adressen er serverens IP-adresse, og MAC-adressen er serverens MAC-adresse.

Serveren har også leveret den tilbudte IP-adresse 192.16.32.51 og en lejetid på 72 timer (efter dette tidspunkt vil værtens indtastning automatisk blive slettet fra serveren). Klient-id'en er også PC MAC-adressen (08002B2EAF2A) for alle meddelelserne.

javascript multiline streng

3. DHCP-anmodningsmeddelelse: Når en klient modtager en tilbudsmeddelelse, svarer den ved at udsende en DHCP-anmodningsmeddelelse. Klienten vil producere en gratis ARP for at finde ud af, om der er en anden vært til stede i netværket med den samme IP-adresse. Hvis der ikke er noget svar fra en anden vært, er der ingen vært med den samme TCP-konfiguration i netværket, og meddelelsen udsendes til serveren, der viser accept af IP-adressen. Der føjes også et klient-id til denne meddelelse.

DHCP-anmodningsmeddelelse

Nu udsendes anmodningsmeddelelsen af ​​klient-pc'en, derfor er kilde-IP-adressen 0.0.0.0 (da klienten ikke har nogen IP lige nu), og destinations-IP-adressen er 255.255.255.255 (udsendelses-IP-adressen), og kilde-MAC-adressen er 08002B2EAF2A (PC MAC-adresse) og destinationens MAC-adresse er FFFFFFFFFFFF.

Bemærk - Denne meddelelse udsendes efter ARP-anmodningen udsendt af pc'en for at finde ud af, om en anden vært ikke bruger den tilbudte IP. Hvis der ikke er noget svar, udsender klientværten DHCP-anmodningsmeddelelsen til serveren, der viser accept af IP-adressen og Anden TCP/IP-konfiguration.

4. DHCP-bekræftelsesmeddelelse: Som svar på den modtagne anmodningsmeddelelse vil serveren foretage en indtastning med et specificeret klient-id og binde den tilbudte IP-adresse med lejetid. Nu vil klienten have IP-adressen leveret af serveren.

DHCP-bekræftelsesmeddelelse

Nu vil serveren foretage en indtastning af klientværten med den tilbudte IP-adresse og lejetid. Denne IP-adresse vil ikke blive leveret af serveren til nogen anden vært. Destinations-MAC-adressen er FFFFFFFFFFFF, og destinations-IP-adressen er 255.255.255.255, og kilde-IP-adressen er 172.16.32.12, og kilde-MAC-adressen er 00AA00123456 (server-MAC-adresse).

5. DHCP negativ bekræftelsesmeddelelse: Når en DHCP-server modtager en anmodning om en IP-adresse, der er ugyldig i henhold til de scopes, der er konfigureret, sender den en DHCP Nak-meddelelse til klienten. F.eks. når serveren ikke har nogen ubenyttet IP-adresse, eller puljen er tom, så sendes denne besked af serveren til klienten.

6. DHCP-fald: Hvis DHCP-klienten fastslår, at de tilbudte konfigurationsparametre er forskellige eller ugyldige, sender den en DHCP-afvisningsmeddelelse til serveren. Når der er et svar til de gratis ARP af enhver vært til klienten, sender klienten en DHCP-afvisningsmeddelelse til serveren, der viser, at den tilbudte IP-adresse allerede er i brug.

tegn til int i java

7. DHCP-udgivelse: En DHCP-klient sender en DHCP-frigivelsespakke til serveren for at frigive IP-adressen og annullere eventuel resterende lejetid.

8. DHCP informere: Hvis en klientadresse har fået en IP-adresse manuelt, bruger klienten DHCP-oplysninger til at hente andre lokale konfigurationsparametre, såsom domænenavn. Som svar på DHCP-informationsmeddelelsen genererer DHCP-serveren en DHCP-ack-meddelelse med en lokal konfiguration, der passer til klienten, uden at tildele en ny IP-adresse. Denne DHCP-ack-meddelelse er unicast til klienten.

Bemærk - Alle beskeder kan også være unicast af DHCP-relæagenten, hvis serveren er til stede i et andet netværk.

Fordele ved DHCP

• Centraliseret styring af IP-adresser.
• Centraliseret og automatiseret TCP/IP-konfiguration .
• Nem at tilføje nye klienter til et netværk.
• Genbrug af IP-adresser reducerer det samlede antal IP-adresser, der kræves.
• Effektiv håndtering af IP-adresseændringer for klienter, der skal opdateres hyppigt, såsom dem for bærbare enheder, der flytter til forskellige steder på et trådløst netværk.
• Enkel omkonfiguration af IP-adresserummet på DHCP-serveren uden at skulle omkonfigurere hver klient.
• DHCP-protokollen giver netværksadministratoren en metode til at konfigurere netværket fra et centraliseret område.
• Ved hjælp af DHCP kan der opnås nem håndtering af nye brugere og genbrug af IP-adresser.

Ulemper ved DHCP

• IP-konflikt kan opstå.
• Problemet med DHCP er, at klienter accepterer enhver server. Følgelig, når en anden server er i nærheden, kan klienten oprette forbindelse til denne server, og denne server kan muligvis sende ugyldige data til klienten.
• Klienten er ikke i stand til at få adgang til netværket i mangel af en DHCP-server.
• Maskinens navn vil ikke blive ændret i tilfælde, hvor en ny IP-adresse er tildelt.

Ofte stillede spørgsmål om DHCP – ofte stillede spørgsmål

Hvad er almindelige problemer med DHCP?

Hvis DHCP-serveren ikke er korrekt indstillet, kan det forårsage problemer såsom IP-adressekonflikter, forkert undernetmasker , forkert standard gateways , eller utilstrækkelige IP-adressepuljer.

Hvilken port bruges i DHCP?

DHCP bruger UDP-port 67 på serveren og UDP-port 68 på klienten.

Hvilken lagprotokol er DHCP?

DHCP er en applikationslagsprotokol.

Hvorfor foretrækkes DHCP?

Det er en mere effektiv metode til at administrere IP-adresser end statisk adresseallokering. DHCP anvender en stabil transportlagsprotokol.