Общеизвестно, что для работы с сетью каждое устройство, будь то компьютер, ноутбук, планшет или телефон, должно иметь определенный электронный идентификатор – IP-адрес, а также настроенные параметры маски, шлюза и данные о DNS-сервере. Этот адрес сетевой интерфейс при подключении сразу пытается получить от специального оборудования, которое занимается автоматической раздачей адресов. Если такое оборудование не находится, то пользователю приходится ввести параметры сети вручную. Если в сети множество компьютеров, то возможны ошибки в адресации и дублирование адресов, ведущие к сбоям в системе и замедлению производительности сети в целом. В домашней сети, при отсутствии автоматической раздачи адресов, приходится прописывать параметры сети вручную на каждом устройстве для подключения, например, к роутеру. Не каждый пользователь обладает достаточным объемом знаний и опыта для правильного изменения таких настроек. Поэтому в домашних условиях тоже многие пользователи стараются развернуть автоматическую раздачу адресов, то есть развернуть сервер DHCP.
DHCP – это что такое?
Разберемся в этом вопросе. Во избежание ошибок при адресации был реализован протокол динамического конфигурирования хостов (DHCP). Это функция, которая осуществляет динамическую раздачу сетевых настроек подключившимся клиентским машинам. Если на этих устройствах в настройках стоит параметр «получать IP-адрес только с DHCP сервера» и включена служба DHCP, то вся ответственность за правильную настройку сетевых параметров на клиентских компьютерах передается DHCP-серверу. Это значительно снижает стоимость поддержки и управления сетью, а также помогает избежать ошибок в раздаче адресов. Служба, включающая DHCP, по умолчанию запускается автоматически при включении любого устройства с поддержкой интерфейсов проводной или беспроводной сети. Например, на планшетах или телефонах достаточно включить Wi-Fi и среди найденных устройств, раздающих интернет, найти свое и подключиться к нему. При этом автоматическая раздача адресов исключает дублирование IP и, как следствие, помогает избежать конфликтов сети.
Как происходит раздача адресов
Во время подключения любого клиентского устройства к сети происходит специальная широковещательная отсылка запроса в сеть с целью поиска раздающего параметры этой сети сервера DHCP. Это что за сервер такой и чем он важен для большой сети? Так называется устройство, которое отвечает за раздачу адресов компьютерам в сети для автоматического применения их на различных клиентах. Если таковой сервер присутствует, то он создает пакет с ответом на запрос клиента, в который могут включаться такие настройки, как адрес IP, маска сети, параметры шлюза, адреса DNS-серверов, название домена и т. д. и отправляет этот пакет клиентскому устройству. Клиент принимает подтверждающий сигнал от сервера DHCP. Сформированный пакет данных является стандартизированным, поэтому его могут расшифровать и использовать практически любые операционные системы.
Параметры, выданные сервером для клиентского устройства, имеют ограниченный настраиваемый срок действия, у которого есть свое название - «время аренды». Адреса, выдаваемые сервером, анализируются на совпадение с действующими адресами с неистекшим временем аренды, поэтому дублирование адресов исключается. Обычно ставится срок аренды небольшой - от нескольких часов до 4-6 дней. По истечении этого срока устройство повторяет запрос к серверу и получает от него этот же адрес (если он еще свободен) или любой свободный.
Настройки клиента для получения автоматических параметров сети в ОС Windows
Для того чтобы клиент получил ответные сетевые параметры от DHCP, необходимо проверить несколько настроек в Панели управления компьютером (рассматривается на примере операционной системы Windows). Для этого заходим в меню Пуск, далее - в Панель управления (которую необходимо переключить к классическом виду) и выбрать пункт «Сетевые подключения». Выбираем сетевое подключение, которое планируется для работы с DHCP, щелкаем на нем правой кнопкой мышки и заходим в пункт «Свойства». В открывшемся окне заходим в Свойства протокола интернета TCP/IP. DHCP - это что? Это получение автоматических параметров сети. Поэтому мы отмечаем точками опции для автоматического получения IP-адреса и DNS. Сделав выбор, нажимаем «Ок». Настройка DHCP на клиенте завершена. Теперь устройство будет получать адрес с DHCP-сервера автоматически при запуске Windows.
Настройка DHCP в Windows 7 устанавливается аналогично, но местонахождение свойств адаптеров немного отличается от Windows XP. Так же заходим в Пуск - Панель управления – Центр управления сетями и общим доступом. Выбираем в левом меню пункт «Изменение параметров адаптера». Далее - аналогично вышесказанному по настройкам в Windows XP.
Настройка автоматической раздачи адресов в других операционных системах
На Linux- или Android-устройствах подключение при развернутом в сети DHCP-сервере проблем не составляет никаких. Достаточно только включить сетевой интерфейс (проводной или беспроводной), подождать, пока пройдет обмен данными между устройством и сервером DHCP и убедиться, что сетевые настройки получены и применены успешно. Службы DHCP практически на всех устройствах включены по умолчанию.
Если соединения не произошло, то необходимо проверить статус автоматического приема адресов. Например, на ОС Android для этого необходимо зайти в Настройки - Беспроводныве сети - Настройки Wi-Fi - Дополнительно и убедиться в том, что опция "использовать статический IP-адрес" отключена.
Данные, передаваемые DHCP
Опции DHCP – это параметры, которые передается от сервера клиенту. Все эти передаваемые параметры делятся на категории. Есть обязательные опции, например IP-адрес и маска сети. Есть ненастраиваемые служебные опции, которые, к примеру, показывают начало и конец опций в передаваемом пакете. По своей сути опции – это типичные пары значение-ключ, которые можно увидеть и настроить в политиках безопасности.
Основные параметры DHCP в пакете, кроме IP-адреса и маски, это 3 (Gateways), 6 (Domain Name Servers), 44 (NBT Name Servers), 46 (NBT Node Type). Эти параметры групповые, то есть могут иметь несколько значений. Например, может быть несколько адресов шлюзов или DNS-серверов. Значения опций конфигурируются в настройках DHCP-сервера.
Настройки DHCP на сервере
Перед конфигурированием настроек необходимо произвести несколько расчетов основных опций DHCP. Это что еще за опции такие? - спросите вы. Опции - это все те параметры сети, которые передаются от сервера клиенту. Две основные опции – диапазон раздаваемых адресов и маска подсети. Весь диапазон адресов организации обычно разделяется на несколько сегментов, предназначенных для различных задач, таких как телекоммуникации, статические адреса серверов и пр. Чтобы статические адреса не участвовали в раздаче, создавая дополнительную нагрузку на сервере, диапазоны раздаваемых адресов можно ограничить. Например, при рабочем диапазоне 192.168.1.1-192.168.1.254 можно адреса от 1 до 10 определить на коммуникации, с 11 по 30 – под сервера, а для DHCP выделить диапазон от 31 по 254. То есть любой адрес от сервера, выданный клиенту, будет лежать только в этом диапазоне. Также можно настроить в раздаваемом диапазоне адреса-исключения, и они тоже не будут раздаваться клиентским устройствам.
Далее, перед тем как настроить DHCP сервер, необходимо определиться, какие опции он еще будет раздавать. Есть ли необходимость раздавать, например, параметры шлюза или DNS. После этого данные вводятся на сервере, запускается его активация и сервер начинает раздачу адресов.
Домашний DHCP-сервер
Дома в качестве DHCP-сервера часто используют роутеры, которые получаемый от провайдера контент раздают домашней технике – компьютерам, ноутбукам, телефонам, телевизорам и другим устройствам, подключенным к сети проводным или беспроводным способом. При этом создается что-то типа виртуального сервера, раздающего адреса пользователям. С внешней стороны это выглядит так, как будто один пользователь открыл на одном своем компьютере несколько страничек в браузере. При этом фактически к внешней сети подключен только один роутер. Это позволяет существенно сэкономить на количестве подключаемых линий.
Настройка автоматической адресации на роутере
Для настройки автоматической раздачи адресов домашним устройствам необходимо подсоединить роутер к компьютеру (ноутбуку) сетевым кабелем. В любом браузере прописываем адрес роутера (обычно это 192.168.0.1). В предложенные поля запроса логина и пароля по умолчанию вводим «admin» (часто эти данные указаны в руководстве по эксплуатации роутера). В результате увидим меню настроек роутера. Заходим в разделы Lan или Network (названия могу отличаться) и находим подменю с настройками DHCP. Как включить на роутере раздачу адресов? Просто поставив галочку напротив строчки enable DHCP и перезагрузим роутер.
Конфигурирование DHCP роутера
Если настройки по умолчанию не устраивают, то можно изменить конфигурацию параметров. В том же меню, где мы включили функцию раздачи адресов, можно ввести диапазон раздачи IP-адресов, например 192.153.0.1 – 192.153.0.3. Для работы можно указать и всего два адреса, например, для ноутбука и мобильного телефона. Это ограничивает количество одновременно работающих устройств, что является самой простой защитой соединения.
Создав основные настройки, необходимо их сохранить и перезагрузить роутер. Сразу после перезагрузки параметры вступят в силу.
Перед тем как отключить DHCP, необходимо убедиться в том, что на устройствах установлены статические адреса. Для отключения автоматической раздачи нужно снять галочку с параметра DHCP в настройках роутера, сохранить изменения и перезагрузить устройство.
В локальной сети каждое устройство имеет свой уникальный IP-адрес - набор цифр, который идентифицирует его и позволяет другим устройствам обмениваться с ним данными. IP-адреса могут прописываться вручную для каждого устройства, однако это неудобно, так как требует отдельной настройки каждого компьютера для работы с сетью. Чтобы автоматизировать этот процесс, используется протокол динамического конфигурирования хостов – DHCP.
Что такое DHCP
В больших сложно структурированных сетях за раздачу IP-адресов отвечает специальный компьютер - сервер. Для домашней сети или сети небольшого офиса в этом нет необходимости, достаточно обычного роутера.
Все современные роутеры в своём функционале имеют встроенную службу DHCP. Если она настроена и включена, вам не потребуется отдельно настраивать сетевое подключение на компьютере, ноутбуке, планшете или смартфоне. Для беспроводных устройств просто нужно включить Wi-Fi, найти в списке беспроводных сетей свою и ввести пароль для подключения к ней. Если же соединение с сетью осуществляется через кабель, достаточно чтобы он был подключён к сетевой карте вашего компьютера.
Когда в сети появляется новое устройство, служба DHCP проверяет список свободных IP-адресов и присваивает ему один из них. При этом дублирование адресов исключено.
Как настроить DHCP
По умолчанию служба DHCP на роутерах уже настроена. Достаточно подключить клиентское устройство через Wi-Fi или кабель и ему будет автоматически присвоен IP-адрес. Однако может возникнуть потребность изменить настройки DHCP, отключить или включить его. Рассмотрим настройку DHCP на примере роутера TP-link. Для других маршрутизаторов алгоритм будет точно такой же.
Заходим в веб-интерфейс роутера и в меню справа видим пункт «DHCP» и подпункт «Настройка DHCP». На открывшейся вкладке можно изменить параметры, прописанные по умолчанию. Также здесь можно включить или выключить службу DHCP.
Для службы DHCP должен быть задан диапазон используемых IP-адресов, которые вписываются в соответствующие поля. Начальный IP-адрес это соответственно первый адрес диапазона, а конечный IP-адрес - последний. По умолчанию диапазон IP указан с 192.168.0.100 по 192.168.0.199. Но можно прописать, например, с 10.1.1.1 по 10.1.1.99. Можно вообще указать диапазон в пределах двух-трёх адресов, например, по количеству клиентских устройств.
Следующий обязательный пункт - срок действия адреса в минутах. Это время, на которое конкретный IP может присваиваться конкретному устройству. По его истечении IP может быть изменён или присвоен другому устройству.
Остальные пункты заполнять необязательно, DHCP сам укажет нужные параметры для клиентских устройств. Однако эти параметры при желании можно прописать вручную.
Основной шлюз это IP-адрес маршрутизатора - канал, по которому происходит обмен трафиком с интернетом. Обычно он указывается, если доступ в интернет осуществляется через точку доступа с другим адресом. Но если в вашей сети только один роутер и он подключён к интернету напрямую, прописывать здесь ничего не нужно.
Домен по умолчанию - это доменное имя вашей сети. В небольших сетях, где используется небольшое количество клиентских устройств, настраивать его не имеет смысла.
Предпочитаемый и альтернативный DNS-сервер обычно указываются провайдером. Но можно вписать сюда публичные DNS-сервера Google – 8.8.8.8 и 8.8.4.4. Это, например, помогает устранить неполадки с доступом к интернету - бывает, что DNS провайдера глючат, подключение есть, но страницы не открываются. Также это часто позволяет обойти блокировки доступа к определённым ресурсам, например, торрентам.
После внесения изменений нажмите кнопку «Сохранить», чтобы применить новые настройки.
Для того, чтобы ваша сеть начала работать с новыми параметрами, роутер необходимо перезагрузить.
Чтобы клиентские устройства могли подключиться к службе DHCP, в настройках сетевого подключения у них должен быть установлен параметр «Получить IP-адрес автоматически».
Как включить DHCP
Если служба DHCP на вашем роутере отключена, включить её можно здесь же, в меню DHCP - настройки DHCP. Для этого нужно поставить галочку в пункте «Включить» и нажать кнопку «Сохранить» внизу страницы. Служба будет запущена. Если этого не произошло, перезагрузите роутер.
Как выключить DHCP
Если служба DHCP вам не нужна, когда, например, вы решили вручную прописать IP для всех своих устройств, отключить её можно точно так же. Переходим на вкладку «Настройка DHCP» и ставим галочку в пункте «Отключить». Сохраняем настройки. Теперь клиентские устройства при подключении к вашей сети не смогут получать IP-адреса автоматически.
Список клиентов
Для того, чтобы посмотреть какие именно устройства в данный момент подключены к вашей службе DHCP, в пункте меню «DHCP» веб-интерфейса вашего роутера перейдите в подпункт «Список клиентов DHCP». Здесь вы увидите таблицу с информацией о текущих подключениях.
ID - означает порядковый номер.
Имя клиента - это имя устройства, если оно ему присвоено.
МАС-адрес - соответственно МАС-адрес данного устройства.
Назначенный IP - адрес, который был присвоен устройству сервером DHCP.
Срок действия - соответственно, оставшееся время, в течение которого данный адрес будет действителен.
Если у вас возникли опасения, что к вашей сети подключился кто-то посторонний, вы можете в любой момент проверить информацию о подключенных устройствах на этой вкладке. Для того чтобы обновить текущую информацию, нажмите кнопку «Обновить». Список подключённых устройств будет обновлён.
Резервирование адресов
Служба DHCP предоставляет IP-адреса клиентским устройствам на определённый промежуток времени. После этого адрес может быть изменён. Также, подключаясь к сети, каждый компьютер или смартфон каждый раз будет получать новый адрес. А тот адрес, который использовался им ранее, может быть предоставлен другому устройству. Обычно смена адресов происходит незаметно для пользователя и не влияет на работу сети. Однако может возникнуть необходимость сделать так, чтобы у конкретного компьютера IP-адрес не менялся. Это может быть актуально, если вы играете по локальной сети в игры или же данному компьютеру присвоены какие-то специфические функции, которые будут работать только при статичном IP.
Есть простой способ решить эту задачу с помощью DHCP - зарезервировать IP-адрес за конкретным компьютером.
Для этого переходим в подпункт «Резервирование адресов» пункта меню «DHCP». Если ранее вы уже резервировали адреса, здесь будет доступен список устройств, который можно редактировать по мере необходимости. Если же нет, жмём кнопку «Добавить».
В открывшемся окне нужно ввести МАС-адрес устройства и IP, который будет за ним зарезервирован.
Здесь же можно включить или выключить резервирование адреса для этого устройства, изменив соответствующий параметр в пункте «Состояние».
После сохранения параметров вы вернётесь в предыдущее окно. В списке устройств теперь будет видно то, которое вы только что добавили. Нажав «Изменить», вы можете отредактировать параметры резервирования адреса. А с помощью пункта «Удалить» удалить устройство из списка и отменить резервирование.
С помощью кнопок «Включить всё», «Отключить всё» и «Удалить всё» вы можете управлять резервированием адресов для всех устройств из списка.
Для применения сделанных изменений вам понадобится перезагрузить роутер. Напоминание об этом появится в нижней части окна.
То для удобного взаимодействия отдельных машин мы предлагаем объединить их в локальную сеть. Таким образом, вы сможете:
- выходить в интернет с того или иного ПК, используя одно единственное подключение;
- производить обмен файлов и печатать документы на одном принтере.
Включение DHCP упрощает настройку любой сети
Кроме того, вы получите возможность удалённого управления любым компьютером, входящим в состав сети. Организовать такую возможность поможет ADSL-модем или встроенный маршрутизатор. Всё, что нужно сделать, так это включить DHCP на сетевом адаптере каждого ПК и запустить одноимённую службу модема или роутера. Устройство будет выполнять роль сервера. Прекрасно то, что настройка DHCP не доставит проблем даже не подготовленному пользователю.
Как включить DHCP? Данный вопрос интересует многих юзеров, ведь мало кто с ним сталкивался ранее. Dynamic Host Configuration Protocol - именно так переводится вышеуказанная аббревиатура. Это специальный протокол конфигурации, предоставляющий возможность автоматической настройки компьютеров. Он помогает им взаимодействовать между собой.
Включаем DHCP
Перед началом создания сети между вашими компьютерами необходимо включить на роутере либо модеме службу DHCP-сервера. В том случае, если вы не умеете этого делать, то обратитесь к инструкции по эксплуатации вашего устройства. После активации службы, его нужно перезагрузить. Далее нужно проверить, запущена ли служба DHCP-клиент на всех компьютерах. Сделать это достаточно легко. В ОС Windows Vista и Windows 7 всего лишь нужно набрать команду services.msc в поиске, который появляется над кнопкой Пуск после её нажатия. Нажимаем Enter. В открывшемся окне можно включить или отключить DHCP. Тип запуска службы должен быть автоматический, в противном случае его нужно сделать именно таким. Что касается Windows XP, то вышеупомянутую команду требуется ввести в поле ввода, вызвать которое можно нажатием Ctrl + R. Найдя соответствующую строку, нажмите на неё правой кнопкой мыши и выберите «Свойства», после чего в поле «Тип запуска» установите «Автоматически». Нажмите«ОК» и перезагрузите ПК. Кстати, выполняя такие же действия в обратном порядке, службу можно отключить.
На следующем шаге нужно найти упомянутую службу на сетевом адаптере в настройках подключений. Для этого используйте команду Ncpa.cpl в указанных выше полях в зависимости от операционной системы. Если вы не привыкли пользоваться такими командами, то настройку подключений вы найдёте в Панели управления. Сделайте правый клик мышью и зайдите в «Свойства» того подключения, которое имеет отношение к вашей локальной сети. Чтобы не запутаться, заведомо неиспользуемые в создании общего подключения сетевые адаптеры можно отключить. Выберите «TCP/IPv4» - «Свойства». Значения IP-адреса и DNS-устанавите на автоматическое получение и нажмите ОК. После всего этого рекомендуется перезагрузить компьютер.
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) - протокол работающий по принципу клиент – сервер, который автоматически предоставляет клиентам настройки IP-адреса, маски подсети, основного шлюза и DNS - сервера.
Windows Server включает в себя службы DHCP – сервера, которые являются дополнительными сетевыми компонентами. Вся линейка Microsoft Windows, начиная с Winodws 98 и заканчивая Windows 8, может выступать в роли клиента DHCP – Сервера.
На данный момент DHCP – Сервер также используется в сетевых коммуникаторах, роутерах и Wi-Fi точках, что позволяет настроить данное оборудование для автоматической выдачи IP – адреса внутри - сетевых клиентов.
Зачем использовать DHCP?
Каждое устройство в локальной сети должно иметь уникальный IP – адрес для доступа к сети и ее ресурсам. Без DHCP – Сервера для каждого нового компьютера или компьютера перемещаемого из одной подсети в другую, настройки IP – адреса нужно производить в ручную.
С DHCP – Сервером все эти процессы автоматизированы и управляются централизованно. DHCP поддерживает пул IP – адресов который содержит статические и динамические IP – адреса.
Статический IP – адрес привязывается к определенному компьютере в сети по средствам MAC – адреса сетевой карты.
Динамический IP – адрес арендуется на определенный срок компьютером. По истечению срока аренды IP – адрес возвращается на пул DHCP – Сервера для последующего перераспределения.
Установка DHCP на Windows Server.
- Для установки службы DHCP выполните следующие:
- Нажмите ПУСК и выберете Панель управления ;
- Откройте Установка и удаление программ в панели управления;
- Нажмите кнопку Установка компонентов Windows в панели установка и удаление программ ;
- В списке Компоненты Windows выберите Сетевые службы и нажмите кнопку Состав ;
- В открывшемся окне Сетевые службы установите флажок напротив элемента DHCP и нажмите кнопку OK ;
- После копирования файлов и установки службы DHCP система попросит вас перезагрузится.
Настройка DHCP на Windows Server
- Нажмите ПУСК и выберете Панель управления ;
- В Панели управления выберите Администрирование;
- В Администрирование выберите DHCP;
- В дереве консоли щелкните правой кнопкой мыши сервер DHCP, для которого необходимо создать новую область DHCP, и выберите пункт Создать область ;
- В Мастере создания новой области нажмите кнопку Далее , а затем введите имя и описание области. Имя может выбираться произвольным образом. Нажмите кнопку Далее ;
- Введите диапазон адресов, входящих в область. Поскольку эти адреса будут присваиваться клиентам, они должны быть действительными внутри данной сети и не использоваться в данный момент. При необходимости можно ввести и использовать новую маску подсети. Нажмите кнопку Далее ;
- Введите IP –адреса которые были статически присвоены некоторым компьютерам в сети, и которые следует исключить из указанного диапазона заданного ранее. Нажмите кнопку Далее ;
- Введите срок действия аренды IP-адреса из данной области (дней, часов и минут). Нажмите кнопку Далее и выберите пункт Да, настроить эти параметры сейчас , если вам нужно продолжить работу мастера и настроить основные параметры DHCP. Нажмите кнопку Далее ;
- Введите IP-адрес основного шлюза, который должен использоваться клиентами при получении адреса из данной области. Нажмите Добавить для включения адреса шлюза по умолчанию в список и щелкните кнопку Далее ;
- Если в сети уже имеется сервер DNS, введите доменное имя вашей организации в поле Родительский домен . Введите имя сервера DNS и нажмите кнопку Сопоставить , чтобы проверить способность сервера DHCP установить связь с сервером DNS и определить его адрес. Нажмите кнопку Добавить , чтобы включить этот сервер в список серверов DNS, назначенных клиентам DHCP. Нажмите кнопку Далее и выполните те же действия еще раз, если в сети имеется сервер WINS (Windows Internet Naming Service), указав его имя и IP-адрес. Нажмите кнопку Далее ;
- Щелкните Да, я хочу активировать эту область сейчас , чтобы активировать область и разрешить выделение адресов из нее клиентам, и нажмите кнопку Далее ;
- Нажмите кнопку Готово ;
- В дереве консоли выделите имя сервера и выберите из меню Действия команду Авторизовать ;
На данном этапе ваш DHCP сервер полностью функционирует.
». 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.