Часто начинающие системные администраторы не понимают, зачем нужен DHCP сервер, что такое протокол DHCP и как все это работает на практике. Данная статья поможет понять это.
- Что такое DHCP
- Компоненты DHCP
- Как работает DHCP
- Статическая и динамическая аренда DHCP
- Использование и функции DHCP
- Плюсы и минусы DHCP
- История DHCP
Что такое DHCP
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — это сетевой протокол, используемый для автоматического назначения IP-адресов и других сетевых параметров устройствам, подключенным к сети TCP/IP. Он устраняет необходимость в ручном управлении IP-адресами, облегчая задачи сетевого администрирования, особенно в больших и динамично меняющихся сетях.
Компоненты DHCP
DHCP-сервер: Отвечает за хранение и распределение IP-адресов и сетевых настроек.
DHCP-клиент: Устройство или программа, запрашивающая сетевые параметры у DHCP-сервера.
Ретранслятор DHCP: Маршрутизатор или другое устройство, пересылающее DHCP-сообщения между клиентами и серверами, находящимися в разных сегментах сети.
Как работает DHCP
Работа DHCP основана на модели клиент-сервер. DHCP-серверы управляют пулом IP-адресов и параметрами сетевой конфигурации, автоматически назначая их клиентам при запросе. Процесс включает в себя четыре основных шага: обнаружение (DISCOVER), предложение (OFFER), запрос (REQUEST) и подтверждение (ACK), что позволяет динамически и эффективно управлять IP-адресацией.
При обновлении назначения адреса клиент DHCP запрашивает те же параметры, но сервер DHCP может назначить новый IP-адрес на основе политик, установленных администраторами. Клиенты также можно настроить на интерфейсе Ethernet.
DHCP не является маршрутизируемым и безопасным протоколом. Он ограничен определенной локальной сетью, что означает, что достаточно использовать одно такое устройство для одной сети. Допускается применение двух устройств на случай аварийного отключения одного из них.
Более крупные сети могут иметь глобальную сеть (WAN), содержащую несколько отдельных расположений. В зависимости от соединений между этими точками и количества клиентов в каждом месте можно настроить несколько DHCP-серверов для распределения адресов.
Чтобы DHCP-сервер работал на несколько подсетей в рамках одной сети, нужно настроить службы ретрансляции DHCP, расположенные на соединяющихся маршрутизаторах, через которые должны проходить запросы. Эти агенты ретранслируют сообщения между клиентами и серверами из разных подсетей.
В DHCP отсутствует какой-либо встроенный механизм, позволяющий клиентам и серверам аутентифицировать друг друга. Оба уязвимы для атак.
При управлении множеством серверов в глобальной сети пользователи могут работать с командной строкой.
Важно. Запуск, остановка и перезапуск влияют на работу демона.
Статическая и динамическая аренда DHCP
Важной концепцией в DHCP является аренда IP-адреса, представляющая собой временный период, на который адрес или параметры назначаются клиенту. Это позволяет эффективно использовать ограниченный пул адресов, автоматически освобождая и переназначая их при изменении сетевой конфигурации или подключении новых устройств.
В случае использования динамического DHCP клиент не обладает постоянным IP-адресом, а временно арендует его на определенный период времени. При каждом включении устройства с динамическим IP-адресом необходимо установить связь с DHCP-сервером, чтобы получить новый адрес. Беспроводные девайсы — отличные примеры таких клиентов, у которых DHCP время аренды эквивалентно времени их нахождения в сети. Однако так происходит не всегда.
С другой стороны, статическим устройствам, таким как веб-серверы и коммутаторы, назначаются постоянные IP-адреса.
При динамической настройке DHCP клиенту также может потребоваться выполнить определенные действия, которые приводят к отключению его IP-адреса и затем повторному подключению с другим IP. Срок аренды может варьироваться в зависимости от того, как долго пользователю может потребоваться подключение к интернету в определенном месте. Устройства освобождают свои IP-адреса по истечении срока аренды DHCP, а затем запрашивают продление у DHCP-сервера, если они остаются в сети. Сервер может назначить новый адрес вместо обновления старого.
Типичный цикл аренды динамического DHCP выглядит следующим образом:
- Клиент получает аренду IP-адреса в процессе выделения, запрашивая его у DHCP-сервера.
- Если у клиента уже есть IP-адрес из существующей аренды, ему необходимо обновить свой IP-адрес при перезагрузке после завершения работы и связаться с DHCP-сервером для перераспределения IP-адреса.
- Как только аренда становится активна, клиент привязывается к сети.
- По истечении срока аренды клиент связывается с сервером, чтобы продлить ее.
- Если клиент перемещается в другую сеть, его динамический IP-адрес прекращается, и он запрашивает новый IP-адрес у DHCP-сервера новой сети.
Использование и функции DHCP
Для распределения IP-адресов внутри сети и настройки соответствующей маски подсети, шлюза по умолчанию и информации DNS-сервера на устройстве, используются DHCP порты. Также, обычные электронные устройства, которые производители хотят включить в интернет вещей (IoT), могут использовать DHCP.
Плюсы и минусы DHCP
DHCP упрощает сетевым администраторам процесс добавления или перемещения устройств в сети, будь то LAN или WAN. Однако, если злоумышленники получат доступ к серверу, они могут нанести ущерб. Когда сервер выходит из строя, то же самое происходит и с обслуживаемыми им устройствами при отсутствии резервной копии.
Безопасность и уязвимости
Не смотря на удобство и широкое распространение, DHCP имеет ряд уязвимостей, включая атаки "человек посередине" и возможность нарушения работы сети при компрометации DHCP-сервера. Необходимо применять меры безопасности, такие как аутентификация сервера и шифрование трафика, для защиты от потенциальных атак.
История DHCP
DHCP — это расширение протокола сетевого управления IP 1985 года. Он является более продвинутым, серверы могут обрабатывать запросы клиентов BOOTP, если в сегменте сети существуют такие клиенты.
Используя один центральный сервер для обслуживания хостов во многих IP-подсетях, BOOTP представил концепцию агента ретрансляции, который позволял пересылать пакеты между сетями. Однако BOOTP требовал ручного добавления информации о конфигурации для каждого клиента и не обеспечивал механизма возврата IP-адресов, которые больше не используются.
Хотите узнавать больше о технологиях и наших облачных продуктах? Подписывайтесь на нашу рассылку и следите за новостями: Телеграм и Вконтакте.
