DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol - protokół dynamicznego konfigurowania węzłów) to protokół komunikacyjny umożliwiający komputerom uzyskanie od serwera danych konfiguracyjnych, np. adresu IP hosta, adresu IP bramy sieciowej, adresu serwera DNS, maski sieci. Protokół DHCP jest zdefiniowany w RFC 2131 i jest następcą BOOTP. DHCP został opublikowany jako standard w roku 1993.

W kolejnej generacji protokołu IP czyli IPv6 jako integralną część dodano nową wersję DHCP czyli DHCPv6. Jego specyfikacja została opisana w RFC 3315.

W sieci opartej na protokole TCP/IP każdy komputer ma co najmniej jeden adres IP i jedną maskę podsieci; dzięki temu może się komunikować z innymi urządzeniami w sieci.

• Komunikaty [edytuj]

• DHCPDISCOVER - zlokalizowanie serwerów

• DHCPOFFER - przesyłanie parametrów

• DHCPREQUEST - żądanie przydzielenia używanych parametrów

• DHCPACK - potwierdzenie przydziału parametrów

• DHCPNAK - odmowa przydziału parametrów

• DHCPDECLINE - wskazanie że adres sieciowy jest już używany

• DHCPRELEASE - zwolnienie adresu

• DHCPINFORM - zadanie przydziału parametrów (bez adresu IP)

• Nagłówek DHCP [edytuj]

00 - 07	08 - 15	16 - 23	24 - 31
operacja	typ sprzętu	długość adresu sprzętowego	ilość skoków
xid (identyfikator transakcji)
ilość sekund		flagi
adres IP klienta
przydzielony adres IP klienta
adres IP serwera
adres IP bramki (rutera)
adres sprzętowy klienta (16 oktetów)
nazwa serwera (64 oktety)
plik startowy (128 oktetów)
opcje producenta (długość zmienna)

Operacja

Typ nagłówka. 1 = BOOTREQUEST, 2 = BOOTREPLY

Typ sprzętu

Liczba z zakresu 1-28 oznaczająca typ sprzętu (karty sieciowej). Dla sieci ethernetowej przyjmuje wartość 1.

Długość adresu sprzętowego

Oznaczenie długości używanego adresu sprzętowego np. dla 10mb Ethernet - '6'

Ilość skoków

Pole jest opcjonalne. Zlicza ilość pośrednich routerów biorących udział w transmisji pakietu .

Identyfikator transakcji 

Wybierany losowo przez klienta identyfikator (w sytuacji, gdy serwer nie będzie w stanie 'zrozumieć' adresu sprzętowego klienta. Wyśle odpowiedź na broadcast, a xid będzie jedynym sposobem rozpoznania odpowiedzi kierowanej do klienta).

Ilość sekund

Mierzony w sekundach czas, jaki upłynął od momentu pierwszego wysłania przez klienta wiadomości typu BOOTREQUEST.

Flagi

W tej chwili używany tylko 1 bit (BROADCAST flag). Pozostałe 15 bitów jest zarezerwowane na zastosowanie w przyszłości.

Adres IP klienta

Pole nieobowiązkowe. Wypełniane w przypadku np. odświeżania adresu.

Przydzielony adres IP klienta

Trzy możliwości przydzielania adresu: ręcznie (na podstawie MAC), automatycznie (kolejność zgłaszania) i dynamicznie (tylko na pewien okres czasu).

Adres IP serwera

Ustawiane przez serwer.

Adres IP bramki

Ustawiane przez serwer.

Adres sprzętowy klienta

Adres MAC klienta.

Nazwa serwera

Pole opcjonalne. Nazwa hosta serwera.

Plik startowy

Używany w mechanizmie ciasteczek (Magic Cookie).

Opcje

Zestaw ponumerowanych opcji 0 - 254. RFC 1533 np.

DHCP option 50: 192.168.1.100 requested

Klient prosi serwer o przydzielenie danego adres IP

• Przydzielanie adresów IP [edytuj]

Protokół DHCP opisuje trzy techniki przydzielania adresów IP:

• przydzielanie ręczne oparte na tablicy adresów MAC oraz odpowiednich dla nich adresów IP. Jest ona tworzona przez administratora serwera DHCP. W takiej sytuacji prawo do pracy w sieci mają tylko komputery zarejestrowane wcześniej przez obsługę systemu.

• przydzielanie automatyczne, gdzie wolne adresy IP z zakresu ustalonego przez administratora są przydzielane kolejnym zgłaszającym się po nie klientom.

• przydzielanie dynamiczne, pozwalające na ponowne użycie adresów IP. Administrator sieci nadaje zakres adresów IP do rozdzielenia. Wszyscy klienci mają tak skonfigurowane interfejsy sieciowe, że po starcie systemu automatycznie pobierają swoje adresy. Każdy adres przydzielany jest na pewien czas. Taka konfiguracja powoduje, że zwykły użytkownik ma ułatwioną pracę z siecią.

Niektóre serwery DHCP dodatkowo przydzielają każdemu klientowi własny adres DNS, przekazywany na serwer nazw protokołem zgodnym ze specyfikacją RFC 2136.

• Parametry konfiguracji przekazywane do klienta [edytuj]

Serwer DHCP może dostarczać swoim klientom dodatkowe dane pozwalające na konfigurację sieci. Zostały one opisane w specyfikacji RFC 2132.

Niektóre z dodatkowych opcji

• adres IP serwera DNS

• nazwa DNS

• adres IP bramy sieciowej (ang. gateway)

• adres broadcast

• maska podsieci

• maksymalny czas oczekiwania na odpowiedź w protokole ARP

• wartość MTU (maksymalny rozmiar pakietu)

• adresy serwerów NIS

• domena NIS

• adres IP serwera SMTP

• adres serwera TFTP

• adres serwera nazw NetBIOS

• Najpopularniejsze serwery DHCP [edytuj]

Microsoft wprowadził DHCP do systemu Windows NT w wersji 3.5 w roku 1994, jednak to nie ta firma opracowała sam protokół.

Fundacja Internet Systems Consortium opracowała serwer DHCP w wersji 1.0.0. dla systemów Unix. ISC DHCP został wydany 6 grudnia 1997 roku, a w 1999 pojawiła się wersja 2.0 bardziej zgodna ze specyfikacją. Serwer ten jest dostępny na stronie: http://www.isc.org/sw/dhcp/

W dystrybucjach Linuksa serwer ISC DHCP jest zwykle dostępny w pakiecie pod nazwą dhcpd (ang. Dynamic Host Configuration Protocol Daemon).

Korporacja Cisco opracowała własny serwer DHCP dla systemu IOS 12.0 w roku 1999. System operacyjny Solaris firmy Sun został wyposażony w pełną obsługę protokołu w roku 2001.

Niektórzy producenci routerów rozszerzyli ich możliwości o obsługę serwera DHCP.

Darmowy serwer DHCP dla systemu Windows jest dostępny na stronie: http://tftpd32.jounin.net/

• Dynamiczny przydział adresów na łączu punkt-punkt (PPP) [edytuj]

W przypadku korzystania z protokołu PPP (i jego wariantów) do zestawienia połączenia punkt-punkt, np. do połączenia z dostawcą Internetu (ISP) można zastosować protokół DHCP do ustalenia adresów IP, o ile zastosuje się odpowiednie identyfikatory klienta DHCP (na łączu PPP nie stosuje się adresów MAC).

Do ustalania adresów IP na łączu służy przede wszystkim protokół IPCP, więc w typowym przypadku (ustalenie adresów IP maszyny) nie zachodzi potrzeba wykorzystania DHCP. Protokół IPCP posiada rozszerzenie[1], dzięki któremu możliwe jest przekazanie informacji o serwerach DNS i NetBIOS.

W przeciwieństwie do protokołu DHCP, komputery na łączu PPP są równoważne, to znaczy nie ma odróżnienia klienta pobierającego adres i serwera przydzielającego adres. Może być np. tak, że strona inicjująca połączenie PPP proponuje adres IP drugiej stronie.

• Pakiety protokołu DHCP [edytuj]

• Poszukiwanie serwera DHCP [edytuj]

Klient chcący się połączyć z serwerem wysyła do sieci lokalnej pakiety rozgłoszeniowe zaadresowane do wszystkich odbiorców. Procedura ta nosi nazwę DHCP DISCOVER - odkrywanie DHCP. Czasami routery są konfigurowane, aby przekazywały pakiety DHCP do właściwego serwera w innej podsieci. Pakiety mają adres docelowy rozgłoszeniowy 255.255.255.255 i zawierają prośbę o ostatnio używany adres IP (np. 192.168.1.100). Może ona zostać zignorowana przez serwer.

• Oferta DHCP [edytuj]

Oferta DHCP (ang. DHCP Offer) jest składana przez serwer, który określa właściwą konfigurację klienta na podstawie sprzętowego adresu urządzenia sieciowego określonego w polu CHADDR (w sieci lokalnej to adres MAC). W polu YIADDR serwer przekazuje klientowi jego adres IP.

• Żądanie DHCP [edytuj]

Żądanie DHCP (ang. DHCP Request) jest wysyłane przez klienta, który już rozpoznał serwer DHCP, ale chce uzyskać inne parametry konfiguracji. Dla przykładu może ponownie zażądać adresu IP 192.168.1.100. RFC 2131 wprowadza dodatkowo zapytanie typu DHCPINFORM. Klient stosuje je, gdy ma już przypisany adres IP (np. ręcznie), lecz nadal nie zna pozostałych wymaganych parametrów. W odpowiedzi serwer wysyła pakiet potwierdzenia DHCP z pustym polem YIADDR oraz nieustawionym czasem dzierżawy adresu.

• Potwierdzenie DHCP [edytuj]

Potwierdzenie DHCP (ang. DHCP Acknowledge) jest wysyłane jako odpowiedź na żądanie. Zakłada się, że reakcją klienta na potwierdzenie będzie odpowiednie skonfigurowanie interfejsu sieciowego.

• Porty [edytuj]

Działa na portach nr 67 i 68 protokołu UDP.

Odświeżanie DHCP

Elementem przydzielenia klientowi adresu IP przez serwer DHCP jest przyznanie dodatkowo tzw. czasu dzierżawy (lease). Określa on czas ważności ustawień. W tle pracują dwa zegary - T1 odmierza połowę czasu użytkowania, zaś T2 - 87,5 procent pełnego czasu użytkowania. Obie wartości można zmienić w opcjonalnych ustawieniach serwera DHCP - jeśli takie funkcje zostały zaimplementowane. Po upływie czasu T1 klient wysyła komunikat DHCPREQUEST do serwera i pyta, czy serwer może przedłużyć czas użytkowania. Stan ten określa się jako renewing status. Z reguły serwer odpowiada wiadomością DHCPACK i przydziela nowy czas użytkowania. Serwer resetuje wówczas zegary T1 i T2.

Jeżeli po upływie czasu T2 klient nie otrzyma wiadomości DHCPACK, rozpoczyna się tak zwany rebinding status. Klient musi wysłać komunikat DHCPREQUEST, żeby uzyskać przedłużenie czasu użytkowania. Serwer może odpowiedzieć na to żądanie potwierdzeniem DHCPACK. Jeżeli jednak i to żądanie pozostanie bez odpowiedzi, klient musi zażądać nowego adresu IP. Wkracza wówczas ponownie opisany na początku mechanizm, który rozsyła zapytania do wszystkich serwerów DHCP w sieci.




---