Добро пожаловать в блог V-SOL
Для получения сопутствующих товаров, пожалуйста, посетите веб-сайт: ru.vsolcn.com
By Damon Watson | 26 October 2022 | 1 Комментарии

Что такое DHCP: процесс взаимодействия и структура пакетов

По мере увеличения масштаба сети и увеличения ее сложности конфигурация становится более сложной. Кроме того, количество компьютеров и мобильных устройств (таких как мобильные ноутбуки или беспроводные терминалы) резко возрастает, что приводит к частым изменениям IP-адресов и нехватке IP-ресурсов. Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP) используется для динамического выделения IP-адресов хостам.

 

Часть I. Что такое DHCP?


Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP) — это протокол, который динамически предоставляет параметры конфигурации для интернет-терминалов. Когда терминал отправляет приложение, DHCP-сервер может предоставить терминалу такие параметры, как IP-адрес, шлюз и адрес DNS-сервера. Базовый протокол DHCP состоит из 3 ролей: DHCP-сервер, DHCP-клиент и DHCP Snooping/Relay (дополнительно).

 

DHCP

 

В сети TCP/IP каждая рабочая станция должна выполнить базовую настройку сети, прежде чем получить доступ к сети и ее ресурсам. Ключевые параметры, которые необходимо настроить, включают IP-адрес, маску подсети, шлюз по умолчанию и DNS.

 

В большой сети обеспечение правильной конфигурации всех хостов может быть сложной задачей управления, особенно для динамических сетей, в которых есть перемещающиеся пользователи и переносные компьютеры. Компьютеры часто перемещают из одной подсети в другую и удаляют из сети. Ручная настройка или перенастройка большого количества компьютеров может занять много времени, а ошибки в настройке IP-узла могут привести к сбоям в работе сети.

 

Поэтому необходимо упростить настройку IP-адресов и внедрить централизованное управление IP-адресами. Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP) предназначен для этой цели.

 

1. DHCP может уменьшить количество ошибок конфигурации.

DHCP сводит к минимуму количество ошибок, вызванных ручной настройкой IP-адреса. Например, значительно снижается возможность выделения используемого IP-адреса другому устройству.

 

2. DHCP снижает нагрузку на управление сетью.

Конфигурации TCP/IP выполняются централизованно и автоматически без ручного вмешательства сетевого администратора. Сетевой администратор может централизованно определять конфигурации TCP/IP для глобальной сети и конкретных подсетей. Параметры DHCP могут автоматически назначать клиентам все дополнительные значения TCP/IP. Адреса клиентов должны часто обновляться. Например, клиент удаленного доступа может перемещаться куда угодно, и его необходимо эффективно и автоматически настраивать при перезапуске в новом местоположении. Кроме того, большинство маршрутизаторов могут перенаправлять запросы конфигурации DHCP, что снижает потребность в настройке сервера DHCP в каждой подсети. если это не требуется по другим причинам.

 

Часть II. Как работает DHCP?

 

● DHCP-сервер

DHCP-сервер обрабатывает запросы на выделение адресов, продление аренды и освобождение от клиентов или отслеживание/ретрансляцию, а также выделяет IP-адреса и другие сетевые конфигурации клиентам.

DHCP-сервер 

 

● DHCP-клиент

Клиент DHCP обменивается пакетами с сервером DHCP для получения IP-адреса и других сетевых конфигураций. Протокол DHCP используется для динамического получения таких параметров, как IP-адреса, с сервера DHCP, что облегчает настройку клиента и централизованное управление.

DHCP-клиент

● Процесс применения DHCP-адреса

Процесс применения DHCP-адреса

 

1. Процесс DHCP — обнаружение

Клиент рассылает пакеты DHCP Discover в сегменте локальной сети для обнаружения DHCP-серверов в сети.

Процесс DHCP — обнаружение

 

Фаза обнаружения:

DHCP-клиент ищет DHCP-сервер.

На этапе обнаружения DHCP-клиент ищет DHCP-сервер, отправляя пакет DHCP Discover. Поскольку IP-адреса DHCP-серверов неизвестны клиенту, DHCP-клиент рассылает по сети пакет DHCP Discover. Все DHCP-серверы, получающие пакеты DHCP Discover, отправляют ответные пакеты. После этого DHCP-клиент может знать расположение DHCP-серверов в сети.
DHCP-обнаружение

 

2. Процесс DHCP — Предложение

Сервер отвечает клиенту доступным IP-адресом. Этот адрес на самом деле не выделяется и проверяется с помощью пакета ICMP Echo Request (или ARP) перед назначением.

Процесс DHCP — Предложение

Этап предложения:

DHCP-сервер предоставляет IP-адрес для DHCP-клиента.

DHCP-сервер, который получает пакет DHCP Discover от клиента DCHP, выбирает соответствующий IP-адрес из своего пула адресов и отправляет пакет DHCP Offer, содержащий IP-адрес, срок аренды IP-адреса и другие параметры конфигурации (такие как адрес шлюза и домен). адрес сервера имен) DHCP-клиенту.

 

3. Процесс DHCP — запрос

Если клиент получает несколько пакетов предложений HCP, DHCP-клиент выбирает один из них на основе содержимого и отвечает на него. Если клиент получил IP-адрес ранее, он записывает адрес в поле «Запрошенный IP-адрес» поля «Параметры» в пакете DHCP-запроса и отправляет его на сервер.

DHCP-процесс — запрос

Этап выбора:

Клиент DHCP выбирает IP-адрес.

Если несколько DHCP-серверов отправляют пакеты DHCP-предложения DHCP-клиенту, DHCP-клиент получает только тот пакет DHCP-предложения, который прибывает первым. Затем DHCP-клиент передает широковещательный пакет DHCP-запроса, содержащий идентификацию сервера (Option54), то есть IP-адрес DHCP-сервера, выбранного клиентом.

Пакет запроса DHCP отправляется в широковещательном режиме, чтобы уведомить все DHCP-серверы о том, что клиент выбирает IP-адрес, предоставленный DHCP-сервером, указанным в Option54. Таким образом, другие DHCP-серверы могут вернуть свои предварительно выделенные IP-адреса.  

 

4. Процесс DHCP — ACK

После получения пакета DHCP-запроса сервер связывает сетевой адрес (сетевой и аппаратный адреса) клиента с выделенным IP-адресом, а затем отправляет IP-адрес клиенту.

DHCP-сервер подтверждает, что IP-адрес выделен DHCP-клиенту.

После получения пакета запроса DHCP от клиента DHCP сервер DHCP ищет соответствующую запись об аренде в соответствии с MAC-адресом, содержащимся в пакете запроса DHCP. Если запись найдена, сервер DHCP отправляет пакет DHCP ACK, содержащий IP-адрес и другие настройки клиента. После получения пакета DHCP ACK клиент DHCP рассылает самовольный пакет ARP, чтобы определить, использует ли другой хост IP-адрес, выделенный сервером. Если ответ не получен в течение указанного периода, клиент использует IP-адрес.
 

5. Процесс DHCP — NAK

После получения пакета запроса DHCP, если сервер обнаруживает, что запрошенный адрес недоступен, он отвечает DHCP NAK.

DHCP-процесс — NAK


Если DHCP-сервер не находит записи об аренде после получения пакета DHCP-запроса или не может выделить IP-адрес по определенным причинам, DHCP-сервер отправляет DHCP-пакет NAK, чтобы уведомить DHCP-клиента о том, что IP-адрес недоступен. Затем DHCP-клиент должен повторно отправить пакет DHCP Discover, чтобы подать заявку на новый IP-адрес. После получения IP-адреса DHCP-клиент проверяет состояние используемого шлюза, прежде чем подключиться к сети. Если адрес шлюза неверен или шлюз неисправен, DHCP-клиент запрашивает новый IP-адрес в четырехэтапном режиме.

 

6. Процесс DHCP — обновление адреса

Когда адрес клиента достигает 50% срока аренды (T1), клиент отправляет одноадресный пакет запроса DHCP для продления аренды. Когда адрес клиента достигает 97,5% срока аренды (T2), клиент отправляет широковещательный пакет запроса DHCP для продления аренды.

 

Когда IP-адрес достигает 50% (T1) срока аренды, DHCP-клиент автоматически отправляет DHCP-запрос DHCP-серверу для продления аренды. Если получен пакет DHCP ACK, аренда успешно продлевается, если получен пакет DHCP NAK, и процесс приложения инициируется снова. Когда IP-адрес достигает 87,5% (T2) срока аренды, если DHCP-клиент не получает никакого ответа от DHCP-сервера, DHCP-клиент автоматически отправляет широковещательный пакет на DHCP-серверы для продления аренды IP-адреса. Если получен пакет DHCP ACK, аренда успешно продлевается. Если получен пакет DHCP NAK, процесс приложения инициируется снова. Если клиент не получает ответа от какого-либо сервера до истечения срока аренды его IP-адреса,

 

● Сетевое приложение DHCP

 

В действующих сетях IP-адреса обычно назначаются как из локального, так и из удаленного пула адресов. OLT организует адреса IPv4 в пул адресов IPv4 для управления в одном из следующих режимов:

 

1. Пул локальных адресов управляется OLT . OLT выделяет, обновляет и восстанавливает IP-адреса в пуле локальных адресов.

 

2. Пул удаленных адресов представляет собой образ внешнего DHCP-сервера. Он не содержит фактический IP-адрес, но указывает DHCP-сервер, соответствующий пулу адресов. Когда используется пул удаленных адресов, OLT может инициировать запросы от имени пользователей или ретранслировать запросы пользователей на получение, обновление или освобождение IP-адресов от DHCP-сервера. Например, DHCP snooping или relay.

Недавние обзоры

Читайте больше

оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены. *
название
Эл. почта
Содержание
код подтверждения