Sieci Komputerowe i Telekomunikacyjne Laboratorium

1
Sieci Komputerowe i TelekomunikacyjneLaboratorium

• TEMAT DHCP
• Maciej Bukowski
• 31 cw / lab 1

2
Dzialanie DHCP

• DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol)
  to protokól komunikacyjny umozliwiajacy
  komputerom uzyskanie od serwera danych
  konfiguracyjnych, np. adresu IP hosta, adresu IP
  bramy sieciowej, adresu serwera DNS, maski sieci.
  DHCP zostal opublikowany jako standard w roku
  1993.
• DHCP rozwiazuje problem recznej konfiguracji
  sieci poprzez dynamiczne przydzielanie adresów
  IP.

3
Dzialanie DHCP

• opiera sie na protokole BOOTP (Bootstrap
  Protocol), jednak w stosunku do niego zawiera
  wiele ulepszen. Niewatpliwie najbardziej
  interesujacym jest dynamiczne przydzielanie
  adresów IP.
• serwer DHCP korzysta przy tym z predefiniowanego
  obszaru adresowego i przydziela kolejnym
  klientom, które o to wystepuja, adres IP na
  okreslony czas (lease).

4
Dzialanie DHCP

• w czasie trwania okresu lease klient DHCP nie
  wystepuje do serwera DHCP podczas startu systemu
  o nowy adres, a jedynie zada potwierdzenia
  istniejacego stanu lease.
• protokól DHCP minimalizuje równiez mozliwe zródla
  bledów.
• na zyczenie podaje, oprócz adresu IP, równiez
  inne parametry, jak chocby standardowa brama, czy
  adresy serwerów nazw.

5
Zalety uslugi DHCP

• uzycie serwerów DHCP moze znacznie skrócic czas
  poswiecany na konfigurowanie lub ponowne
  konfigurowanie komputerów w sieci (zmiany moga
  byc wprowadzane szybko i automatycznie dzieki
  temu, ze klienci komunikuja sie bezposrednio z
  serwerami DHCP).

6
Zalety uslugi DHCP

• usluga DHCP pozwala na unikniecie bledów
  konfiguracji spowodowanych recznym wpisywaniem
  wartosci na kazdym komputerze.
• ponadto zapobiega konfliktom adresów przy
  konfigurowaniu nowego komputera w sieci,
  wynikajacym z ponownego uzycia wczesniej
  przydzielonego adresu IP.

7
Proces DHCP

• caly proces uzgadniania i przydzielania jest
  czteroetapowy.

8
Etap I Poszukiwanie serwera DHCP (Discover)

• klient protokolu DHCP emituje pakiet zadania
  konfiguracji DHCPDISCOVER, dostarczajac swój
  adres MAC oraz nazwe hosta.
• czasami routery sa konfigurowane, aby
  przekazywaly pakiety DHCP do wlasciwego serwera w
  innej podsieci.
• jezeli dany klient mial wczesniej przydzielony
  adres IP, to wysyla równiez te informacje w polu
  opcji zadany adres.

9
Etap II Oferta DHCP

• oferta DHCP (ang. DHCP Offer) jest skladana przez
  serwer, który okresla wlasciwa konfiguracje
  klienta na podstawie sprzetowego adresu
  urzadzenia sieciowego okreslonego w polu CHADDR
  (w sieci lokalnej to adres MAC). W polu YIADDR
  serwer przekazuje klientowi jego adres IP.

10
Etap III Zadanie DHCP (Request)

• to kolejny pakiet równiez wysylany przez klienta
  jako rozgloszenie.
• powodem takiego postepowania jest potrzeba
  powiadomienia jednego serwera o przyjeciu oferty
  i, jednoczesnie, wszystkich pozostalych o jej
  odrzuceniu.

11
Etap III Zadanie DHCP (Request)

• W przypadku odebrania wielu ofert DCHP, proces
  podejmowania decyzji przez klienta firmy
  Microsoft przebiega nastepujaco
• klient DHCP przyjmuje oferte z serwera, który
  przydzielal adres IP uzywany ostatnio,
• jezeli serwer przydzielajacy wczesniejszy adres
  nie odpowiada, przyjmowana jest pierwsza oferta
  odebrana.

12
Etap IV Potwierdzenie DHCP

• serwer DHCP oficjalnie przydziela zadany adres
  klientowi w pakiecie emisji DHCPACK.
• pakiet zawiera równiez podane w zadaniu parametry
  opcjonalne, dlugosc calkowitego okresu dzierzawy
  adresu oraz okresów jego odnawiania.
• serwer przechowuje te informacje w swojej bazie
  danych jako przydzielona dzierzawe.

13
Odswiezanie (odnawianie) DHCP

• nieodlacznym elementem przydzielenia klientowi
  adresu IP przez serwer DHCP jest przyznanie
  dodatkowo tzw. czasu uzytkowania (lease).
• okresla on czas waznosci ustawien.
• w tle pracuja dwa zegary - T1 odmierza polowe
  czasu uzytkowania, zas T2 - 87,5 procent pelnego
  czasu uzytkowania.

14
Odswiezanie (odnawianie) DHCP

• po uplywie czasu T1 klient wysyla komunikat
  DHCPREQUEST do serwera i pyta, czy serwer moze
  przedluzyc czas uzytkowania.
• stan ten okresla sie jako renewing status.
• z reguly serwer odpowiada wiadomoscia DHCPACK i
  przydziela nowy czas uzytkowania.
• serwer resetuje wówczas zegary T1 i T2.

15
Odswiezanie (odnawianie) DHCP

• jezeli po uplywie czasu T2 klient nie otrzyma
  wiadomosci DHCPACK, rozpoczyna sie tak zwany
  rebinding status.
• klient musi wyslac komunikat DHCPREQUEST, zeby
  uzyskac przedluzenie czasu uzytkowania.
• serwer moze odpowiedziec na to zadanie
  potwierdzeniem DHCPACK.

16
Odswiezanie (odnawianie) DHCP

• jezeli jednak i to zadanie pozostanie bez
  odpowiedzi, klient musi zazadac nowego adresu IP.
  
• dziala wówczas mechanizm, który rozsyla zapytania
  do wszystkich serwerów DHCP w sieci.

17
Obszar adresowania a czas uzytkownika

• zanim serwer DHCP bedzie w ogóle mógl zaczac
  przydzielac klientom adresy IP, musi zostac
  wyposazony w informacje na temat przewidzianego
  do tych celów obszaru adresowego (range).
• obszar adresowy jest zdefiniowany poprzez adres
  poczatkowy i koncowy.

18
Obszar adresowania a czas uzytkownika

• w zaleznosci od implementacji moga tez byc
  obszary wykluczone, a wiec takie, których serwer
  nie moze przydzielac.
• gwarantuje to bezkolizyjne wspólistnienie w sieci
  adresów stalych i dynamicznie przydzielanych.

19
Obszar adresowania a czas uzytkownika

• czas uzytkowania okreslany jest zwykle w dniach,
  godzinach i minutach.
• parametr ten, jesli w ogóle jest zaimplementowany
  w poszczególnych produktach, musi uwzgledniac
  obciazenie serwera, zachowanie klientów i
  stabilnosc sieci.
• decydujace znaczenie ma liczba potencjalnych
  klientów.

20
Obszar adresowania a czas uzytkownika

• regula brzmi czas uzytkowania powinien byc
  dwukrotnie dluzszy niz czas potrzebny do
  przywrócenia pracy serwera w razie jego awarii.

21
Przydzielanie adresów IP

• Protokól DHCP opisuje trzy techniki przydzielania
  adresów IP

22
Przydzielanie adresów IP

• PRZYDZIELANIE RECZNE
• 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 maja
  tylko komputery zarejestrowane wczesniej przez
  obsluge systemu.

23
Przydzielanie adresów IP

• PRZYDZIELANIE AUTOMATYCZNE
• wolne adresy IP z zakresu ustalonego przez
  administratora sa przydzielane kolejnym
  zglaszajacym sie po nie klientom.

24
Najpopularniejsze serwery DHCP

• Microsoft wprowadzil DHCP do systemu Windows NT w
  wersji 3.5 w roku 1994.
• fundacja Internet Systems Consortium opracowala
  serwer DHCP w wersji 1.0.0. dla systemów Unix.
  ISC DHCP zostal wydany 6 grudnia 1997 roku, a w
  1999 pojawila sie wersja 2.0 bardziej zgodna ze
  specyfikacja.

25
Najpopularniejsze serwery DHCP

• korporacja Cisco opracowala wlasny serwer DHCP
  dla systemu IOS 12.0 w roku 1999. System
  operacyjny Solaris firmy Sun zostal wyposazony w
  pelna obsluge protokolu w roku 2001.
• w dystrybucjach Linuksa serwer ISC DHCP jest
  zwykle dostepny w pakiecie pod nazwa dhcpd (ang.
  Dynamic Host Configuration Protocol Daemon).

26
Przydzielanie adresów IP

• PRZYDZIELANIE DYNAMICZNE
• pozwala na ponowne uzycie adresów IP.
• administrator sieci nadaje zakres adresów IP do
  rozdzielenia.
• wszyscy klienci maja tak skonfigurowane
  interfejsy sieciowe, ze po starcie systemu
  automatycznie pobieraja swoje adresy.
• kazdy adres przydzielany jest na pewien czas.

27
Terminologia protokolu DHCP

• ZAKRES
• zakres jest pelnym obszarem kolejnych mozliwych
  do przydzielenia w danej sieci adresów IP.
• zakresy zwykle okreslaja pojedyncza podsiec
  fizyczna danej sieci, w której sa oferowane
  uslugi DHCP.
• ponadto zakresy sa dla serwera podstawa
  zarzadzania dystrybucja i przypisywaniem klientom
  w sieci adresów IP oraz innych zwiazanych z nimi
  parametrów konfiguracji.

28
Terminologia protokolu DHCP

• SUPERZAKRES
• superzakres jest administracyjna grupa zakresów,
  która moze byc uzywana do obslugi wielu
  logicznych podsieci IP w tej samej podsieci
  fizycznej.
• superzakresy zawieraja jedynie liste zakresów
  skladowych (inaczej zakresów podrzednych), które
  moga byc uaktywniane razem.
• superzakresy nie sa uzywane do konfigurowania
  innych szczególów dotyczacych korzystania z
  zakresu.
• aby skonfigurowac wiekszosc wlasciwosci uzywanych
  w obrebie superzakresu, trzeba indywidualnie
  skonfigurowac wlasciwosci zakresów skladowych.

29
Terminologia protokolu DHCP

• OBSZAR WYKLUCZEN
• obszar wykluczen jest ograniczona sekwencja
  adresów IP w zakresie, wykluczona z ofert uslugi
  DHCP.
• obszary wykluczen zapewniaja, ze zaden z
  nalezacych do nich adresów nie bedzie oferowany
  przez serwer klientom DHCP w danej sieci.

30
Terminologia protokolu DHCP

• PULA ADRESÓW
• po zdefiniowaniu zakresu DHCP i zastosowaniu
  obszarów wykluczen pozostale adresy tworza
  dostepna pule adresów w zakresie.
• adresy z tej puli moga byc dynamicznie
  przypisywane przez serwer klientom DHCP w sieci.

31
Terminologia protokolu DHCP

• DZIERZAWA
• dzierzawa to okreslony przez serwer DHCP czas,
  przez jaki komputer kliencki moze korzystac z
  przypisanego mu adresu IP.
• przed wygasnieciem dzierzawy adresu klient zwykle
  odnawia ja na serwerze.
• dzierzawa staje sie nieaktywna, jesli wygasnie
  lub zostanie usunieta z serwera.
• czas trwania dzierzawy okresla, kiedy dzierzawa
  wygasa i jak czesto klient musi ja odnawiac.

32
Terminologia protokolu DHCP

• ZASTRZEZENIE
• zastrzezenie sluzy do utworzenia przez serwer
  DHCP stalego przypisania dzierzawy adresu.
• zastrzezenia daja pewnosc, ze dane urzadzenie
  sprzetowe w podsieci bedzie moglo zawsze
  korzystac z tego samego adresu IP.