Что такое DHCP и как это работает?!

настройка dhcp сервера

Привет, друзья! Сегодня я хочу рассказать что же такое DHCP, для чего это нужно и как всё работает. Почему я поднимаю эту тему? Да просто уже устал объяснять прописные истины. Ко мне постоянно поступает множество вопросов по настройкам модемов и роутеров и я понимаю, что большинство просто не в курсе даже самых-самых основополагающих принципов функционирования локальной сети. Смысл тогда лезть в настройку устройства, если не понимаешь даже что собираешься делать?! Именно для повышения уровня компьютерной грамотности я и написал эту статью.

Напомню сначала, что есть два основных типа вычислительных сетей — локальные (LAN) и глобальные (WAN).

Локальная сеть работает в пределах одной комнаты \ квартиры \ здания \ организации. То есть её размер ограничен одним или несколькими сегментами.

Глобальная сеть — это, конечно же, самая крупная глобальная сеть в мире — Интернет. К какой бы сети Вы не подцепились — Вы должны получить в ней адрес, помогающий идентифицировать любое подключенное устройство. Он будет присвоен на время (динамически) или навсегда (статически). Кроме этого вы получаете маску сети, адрес шлюза и DNS-серверов. Без этого работать ничего нормально не будет. Так вот контролировать этот процесс в автоматическом режиме и призван протокол DHCP. Без него в крупной сети будет полнейший бардак.

Есть такой протокол DHCP….

И вот мы плавно подошли к основной теме статьи. DHCPDynamic Host Configuration Protocol— это протокол динамической настройки узла. Он клиент-серверный и предназначен для настройки каждого подключенного хоста с помощью удаленного сервера. На сегодняшний день DCHP поддерживается «из коробки» практически каждого современной операционной системой. В крупных сетях это реально отличная альтернатива рутинной ручной настройке сетевых параметров для сервера и подключаемых устройств, позволяющая системному администратору упросить настройку и управление своим сегментом сети.

Протокол DHCP имеет свой собственный порядок обмена сообщениями между сервером и клиентами, в процессе которого они обмениваются сообщениями. Структура сообщений DHCP выглядит так:

Поле Длина (байты) Описание
op 1 Тип сообщения
htype 1 Тип адреса аппаратной части
hlen 1 Длина адреса аппаратной части
hops 1 Используемое количество агентов ретрансляции. Клиенты устанавливают значение на 0.
xid 4 ID  (уникальный идентификационный номер) транзакции используемой клиентом и серверов во время сессии
secs 2 Прошедшее время (в секундах) с момента запроса клиентом начала процесса
flags 2 Значение флагов
ciaddr 4 IP-адрес клиента (если имелся ранее).
yiaddr 4 IP-адрес, предложенный сервером клиенту
siaddr 4 IP-адрес сервера
giaddr 4 IP-адрес relay-агента (агента ретрансляции)
chaddr 16 Адрес аппаратной части клиента (в основном MAC).
sname 64 Имя сервера.
file 128 Название загрузочного файла.
options Переменная. Поле опций, где указываются различные дополнительные параметры конфигурации      Дополнительные опции

что такое дхцп

Как работает DHCP

При работе протокола динамической адресации используются четыре типа сообщений, которыми обмениваются клиент и сервер. Давайте рассмотрим их подробнее.

DHCPDISCOVER
С данного сообщение начинается процесс взаимодействия между клиентом и сервером посредством DHCP. Оно отправляется клиентом (компьютером, телефоном, планшетом, телевизором или устройством), которое подключилось к данной сети. Сообщение широковещательное, то есть в нём используется 255.255.255.255 как IP-адрес доставки, а исходным адресом является 0.0.0.0

DHCPOFFER
Это сообщение отправляется сервером хосту в ответ на полученный ранее DHCPDISCOVER. В нём содержатся все необходимые сетевые настройки, применив которые новое устройство сможет работать в этом сегменте.

DHCPREQUEST
Опять широковещательно сообщение, которое клиент отправляет серверу в ответ DHCPOFFER. Оно означает, что клиент выбрал отправленный ему вариант конфигурации сетевого подключения.

DHCPACK
Финальное сообщение от сервера DHCP клиенту в ответ на DHCPREQUEST. Оно обозначает конец процесса общения, начатого с сообщения DHCPDISCOVER. Получив его, клиент должен применить согласованные ранее настройки сетевого интерфейс, используя предоставленные опции.

Прочие сообщения протокола:

DHCPNAK
Полная противоположность сообщению DHCPACK. Оно означает прекращение общения между сервером, описанного выше. Необходимо начать процедуру заново!

DHCPRELEASE
Сообщение отправляется клиентом в тот момент, когда он завершает процесс использования занимаемого им IP-адреса.

DHCPDECLINE
Если предлагаемый сервером IP-адрес уже занят, то клиент  отправляет серверу данное сообщение и после этого процесс их общения перезапускается с самого начала.

DHCPINFORM
Этот вид сообщений отправляется клиентом серверу в тех случаях, когда клиенту присвоен статический IP-адрес, и выделение динамического не требуется. В ответ сразу прилетает DHCPACK.

что такое dhcp сервер

Механизм общения клиента и сервера

Теперь, когда мы узнали все типы используемых в протоколе DHCP сообщений, давайте посмотрим как на практике происходит общение клиента и сервера.

Этап 1. Клиентское устройство — компьютер, телефон, принтер, телевизор и т.п.- подключается к сети. Он отправляет широковещательный запрос DHCPDISCOVER в поисках сервера. Для этого используется транспортный протокол UDP и порт 67. Начинается процесс авторизации.

Этап 2. Сервер получил запрос DHCPDISCOVER, то в ответ шлёт сообщение DHCPOFFER, где предлагает клиенту варианты настройки сетевого адаптера — IP-адрес, маску подсети, шлюз и DNS-серверы. и информация о шлюзе. Отправка идёт уже не в широковещательном формате а непосредственно хосту, отправившему запрос. Для этого в поле CHADDR прописывается его MAC-адрес. Теперь используется тот же протокол UDP, но порт уже 68.

Этап 3. Клиент просматривает выбранные конфигурации, выбирает приемлемую ему и формирует сообщение DHCPREQUEST, указав в нём какой вариант он выбрал. Если в сети несколько DHCP-серверов и прилетело несколько сообщений DHCPOFFER, то клиент указывает в ответе нужный ему сервер.

Этап 4. Сервер получает от клиента DHCPREQUEST и отправляет в ответ DHCPACK, говоря клиентскому устройству о том, что оно теперь в праве использовать назначенный ему IP-адрес. На этом процесс общения оканчивается и новый хост появляется в сети.

Аренда IP-адресов

Как я уже сказал ранее, IP-адреса выдаются DHCP-сервером на определённое заранее время — Lease Time. Это значение задаётся при настройке сервера обычно в минутах или часах, но в некоторых случаях может быть задано и в секундах. Время аренды периодически обновляется, говоря серверу о том, что данный узел «живой». Как только половина срока аренды пройдёт, DCHP-клиент будет пытаться автоматически продлить время аренды путем обмена сообщениями DHCPREQUEST и DHCPACK.

Когда срок аренды адреса истечёт, а подтверждение не прилетит, либо прилетит пакет DHCPRELEASE, сервер сможет присвоить данный IP-адрес другому компьютеру или устройству, подключающемуся в данный момент времени.

Настройка DHCP на роутере

Первым делом Вы должны попасть в настройки своего WiFi-роутера. Сделать это можно либо с компьютера, введя в браузере его локальный IP (обычно это 192.168.1.1 или 192.168.0.1). После авторизации необходимо в главном меню веб-интерфейса найти раздел, отвечающий за локальную сеть (LAN). В некоторых случаях, как в моём примере, настройка DCHP на роутере выведена в отдельный раздел:

включить dhcp на роутере выключить

Включение и выключение сервера обычно выполняется с помощью галочек «Включить»/»Отключить» или «Enable»/»Disable». На некоторых моделях это может быть выполнено в виде выпадающего списка.

настройка dhcp wifi роутера

Как правило, на любом WiFi-маршрутизаторе можно задать пул IP-адресов для клиентов, которые будут выдаваться сервером. При необходимости его можно увеличить, либо убавить, оставив адреса для статических подключений.

dhcp lease time

Ещё один важный параметр — это время аренды IP-адреса (тот самый Lease Time) о котором я рассказывал выше. По умолчанию на моём роутере он выставлен на 120 минут. Максимальное значение — 2000 минут. После того, как Вы внесёте какие-то изменения в настройки устройства — обязательно не забудьте сохранить настройки. В противном случае, после перезагрузки в силу вступят старые параметры.

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Настройка WiFi роутера