Для чего используется dhcp сервер
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
Все, что вам нужно знать про DHCP
Про динамические адреса
Полный курс по Сетевым Технологиям
В курсе тебя ждет концентрат ТОП 15 навыков, которые обязан знать ведущий инженер или senior Network Operation Engineer
DHCP за 200 секунд
Порассуждаем
Каждому устройству, подключенному к сети, нужен уникальный IP-адрес. Сетевые администраторы назначают статические IP-адреса маршрутизаторам, серверам, принтерам и другим сетевым устройствам, местоположение которых (физическое и логическое) вряд ли изменится. Обычно это устройства, предоставляющие услуги пользователям и устройствам в сети, поэтому назначенные им адреса должны оставаться постоянными. Кроме того, статические адреса позволяют администраторам удаленно управлять этими устройствами – до них проще получить доступ к устройству, когда они могут легко определить его IP-адрес.
Однако компьютеры и пользователи в организации часто меняют места, физически и логически. Это может быть сложно и долго назначать новые IP-адреса каждый раз, когда сотрудник перемещается. А для мобильных сотрудников, работающих из удаленных мест, вручную настройка правильных параметров сети может быть весьма непростой задачей.
Использование DHCP в локальной сети упрощает назначение IP-адресов как на настольных, так и на мобильных устройствах. Использование централизованного DHCP-сервера позволяет администрировать все назначения динамических IP-адресов с одного сервера. Эта практика делает управление IP-адресами более эффективным и обеспечивает согласованность внутри организации, включая филиалы.
DHCPv4 динамически назначает адреса IPv4 и другую информацию о конфигурации сети. Отдельный сервер DHCPv4 является масштабируемым и относительно простым в управлении. Однако в небольшом офисе маршрутизатор может быть настроен для предоставления услуг DHCP без необходимости выделенного сервера.
DHCPv4 включает три разных механизма распределения адресов для обеспечения гибкости при назначении IP-адресов:
Динамическое распределение является наиболее часто используемым механизмом DHCP и при его использовании клиенты арендуют информацию с сервера на определенный период. DHCP серверы настраивают так, чтобы установить аренду (лизинг) с различными интервалами. Аренда обычно составляет от 24 часов до недели или более. Когда срок аренды истекает, клиент должен запросить другой адрес, хотя обычно он снова получает старый.
Механизм работы DHCP
DHCPv4 работает в режиме клиент/сервер. Когда клиент взаимодействует с сервером DHCPv4, сервер назначает или арендует IPv4-адрес этому клиенту. Он подключается к сети с этим арендованным IP-адресом до истечения срока аренды и должен периодически связываться с сервером DHCP, чтобы продлить аренду. Этот механизм аренды гарантирует, что клиенты, которые перемещаются или выходят из строя, не сохраняют за собой адреса, которые им больше не нужны. По истечении срока аренды сервер DHCP возвращает адрес в пул, где он может быть перераспределен по мере необходимости.
Рассмотрим процесс получения адреса:
Теперь рассмотрим, как происходит продление аренды адреса:
Онлайн курс по Кибербезопасности
Изучи хакерский майндсет и научись защищать свою инфраструктуру! Самые важные и актуальные знания, которые помогут не только войти в ИБ, но и понять реальное положение дел в индустрии
DHCP-сервер
Протокол динамической конфигурации хоста DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – один из основополагающих протоколов, как в локальных сетях, так и в Интернет.
Под словом «хост» в ИТ чаще всего подразумевается компьютер, иногда сервер (тоже компьютер). Почему компьютер или сервер называется «хост» (host – англ. «хозяин»), никто не знает. Вероятно, возникновение этого термина восходит ко временам больших ЭВМ (мейнфреймов), к которым тогдашние пользователи могли подключаться удалённо, например, по телефонной линии. Только вместо собственного компьютера у них был лишь алфавитно-цифровой дисплей с клавиатурой.
Рис. 1. «Менйфрейм» со множеством дисплеев.
Таких дисплеев к главному и единственному компьютеру (хосту) можно было подключить много (в режиме разделения времени), и пользователи, работающие на них, считали, что весь «мейнфрейм» находится полностью в их распоряжении. А чтобы каждый пользователь получал только предназначенную ему информацию и не мог вторгнуться в анналы другого пользователя на хосте, были придуманы различные методы разделения доступа, результатом эволюции которых явился протокол DHCP. Он был разработан в 1993 году, когда уже существовали персональные компьютеры, а «мейнфреймы» стали отходить на второй план. Поэтому термин «host» продолжал использоваться, но уже в отношении персонального компьютера.
Таким образом, DHCP – это стандартный протокол в сети с архитектурой «клиент-сервер», который динамически назначает IP-адреса и другую необходимую информацию конфигурации для новых устройств в сети. Каждое сетевое устройство должно иметь собственный, уникальный IP-адрес, чтобы в сети не возникали конфликты. IP-адрес, конечно, можно прописать для компьютера вручную, т.е. статически, и не менять его в дальнейшем. В небольших сетях, на 2-5 компьютеров, так иногда и делается. Но если компьютеров в сети десятки и сотни, то уследить за уникальностью сетевых адресов будет весьма проблематично. Хотя и в таких сетях тоже могут использоваться статические IP-адреса, например, для принтеров.
Для автоматизации процесса назначения уникальных IP-адресов устройствам, входящим в сеть, был разработан протокол DHCP, который работает на специальном сервере, называемом, соответственно, DHCP-сервер.
Протокол DHCP широко используется в повседневной жизни, причем, совершенно незаметно для обычных пользователей. Примеры его использования:
Пользователь не замечает, как его устройство получает от DHCP-сервера IP-адрес и начинает работу в сети. Бывают и ситуации, когда сетевой адрес устройства лучше прописывать постоянно и не менять, если это, например, основной сервер или принтер. Поэтому, в протоколе DHCP используется резервирование, т.е. область IP-адресов, зарезервированная для статического назначения определённым устройствам.
DHCP-сервер автоматически распределяет и обновляет IP-адреса и другую информацию конфигурации компьютеров (DHCP-клиентов) в сети. Для DHCP-клиентов эта информация предоставляется при помощи обмена сообщениями, порядок которых определяется протоколом DHCP, и такой обмен называется DHCP-транзакцией. Если DHCP-сервер и DHCP-клиент расположены в разных подсетях (subnets), то используется агент-ретранслятор DHCP (DHCP relay agent), чтобы DHCP-транзакцию можно было провести между разными подсетями.
DHCP, как определено в документе RFC 2131, был разработан на базе протокола BOOTP (Bootstrap Protocol), с помощью которого клиент может автоматически получить IP-адрес, обычно, во время загрузки компьютера.
Как работает DHCP
Архитектура DHCP включает DHCP-клиенты, DHCP-серверы и агенты-ретрансляторы DHCP. Клиент общается с DHCP-сервером используя стандартные сообщения DHCP для получения и обновления выделяемых ему IP-адресов.
DHCP-клиент
DHCP-клиент – это любое IP-устройство, подключаемое к сети, запрашивающее IP-адрес и параметры конфигурации от DHCP-сервера. Они передаются в поле Options сообщения DHCP. Это поле используется для назначения дополнительных параметров, таких как адрес IP-шлюза, адрес DNS-сервера и доменное имя DNS.
DHCP-сервер
DHCP-сервер содержит пространство (пул) IP-адресов, которые он использует по собственному усмотрению для автоматического назначения их устройствам, по мере их появления в сети. DHCP-сервер назначает устройствам в сети следующие параметры:
Агент-ретранслятор DHCP
Агент-ретранслятор DHCP (DHCP relay agent) передаёт сообщения DHCP между сервером и клиентами, когда они не находятся в одной подсети. Таким образом, в больших сетях, состоящих из многих подсетей, один DHCP-сервер может обслуживать всю сеть при помощи агентов-ретрансляторов, которые располагаются на граничных маршрутизаторах подсетей. В сети можно сконфигурировать до 400 агентов-ретрансляторов. Их можно использовать для защиты от спуфинг-атак, когда недоверенные компьютеры пытаются получить доступ к IP-адресам сети.
DHCP-транзакция
При DHCP-транзакции выполняются обмен следующими сообщениями между портами DHCP-сервера и DHCP-клиента:
Рис. 2. Процесс DHCP-транзакции.
Возобновление назначения IP-адреса
Если клиенту нужно продлить время назначения (lease time), по истечении примерно 50% времени назначения IP-адреса, он должен выполнить процедуру возобновления назначения (lease renewal). При этом выполняется более простая процедура, чем начальное назначение IP-адреса.
Клиент посылает на DHCP-сервер запрос DHCP REQUEST, в котором указан назначенный ему ранее IP-адрес. Это сообщение отправляется только на сервер, выдавший этот адрес при назначении, а не по общей рассылке. Если сервер имеет возможность вновь назначить тот же IP-адрес, то он сразу же посылает сообщение DHCP ACK.
Освобождение IP-адреса
Если клиенту более не нужен назначенный ему IP-адрес, то он посылает сообщение об освобождении IP-адреса DHCP RELEASE на DHCP-сервер. После этого этот IP-адрес может быть назначен другому устройству при следующем запросе DHCP-сервера.
Конфигурация DHCP
При DHCP-транзакции могут конфигурироваться DHCP-серверы, DHCP-клиенты, агенты-ретрансляторы (Relay agent), а также пороги ограничения времени назначения (Short lease threshold).
Конфигурация DHCP-клиента
Интерфейс на сетевом устройстве может быть сконфигурирован либо со статическим (постоянным), либо динамическим IP-адресом, а также другими параметрами в поле Option сообщения DHCP:
Код параметра в поле Option
Описание
Маска подсети для устройства (subnet mask)
Список маршрутизаторов по умолчанию
Список серверов DNS
Имя домена, используемой для определения имён хостов в нём, либо список доменов.
Истечение заданного времени назначения (lease time)
Конфигурация DHCP-сервера
Для назначения IP-адресов клиентам, DHCP-сервер использует пул адресов. Этот пул содержит определённые параметры конфигурации, которые DHCP-сервер может назначать клиентам. Таких пулов на сервере может быть несколько для обслуживания разных сетей.
Конфигурация пула адресов предусматривает следующее:
Конфигурация агента-ретранслятора
Агент-ретранслятор DHCP передает сообщения протокола BOOTP между серверами и клиентами. Если в сети серверы DHCP и BOOTP не находятся в одной и той же подсети, то необходимы маршрутизаторы на границе подсетей, которые будут выполнять функции агента-ретранслятора адресов. Оба протокола, BOOTP и DHCP, используют сообщения BOOTP, что позволяет агенту-ретранслятору передавать все их пакеты.
Конфигурация порога короткого времени назначения (short lease threshold)
Время короткого назначения (short lease time) конфигурируется для различных ситуаций, например, для бесплатного доступа wifi в кафе. Можно назначить, например, один час бесплатного доступа, после чего пользователю будет необходимо вновь регистрироваться в сети. В условиях предприятия время назначения можно задавать в пределах дней или недель.
В некоторых сетях находится много мобильных устройств, которые многократно запрашивают IP-адрес, до того, как их время назначения истекает. Такое может случаться, если устройства покидают зону wifi на короткое время и снова возвращаются, либо связь теряется в случае нестабильности радиосигнала wifi в разных помещениях в зоне действия беспроводной сети.
Это означает, что один и тот же IP-адрес может иметь несколько времен назначения, что может занимать много места в системе резервирования файлов. Для этого установки времен назначения необходимо сохранять в постоянной памяти, чтобы, например, в случае перезагрузки DHCP-сервера или сбое питания, он не будет терять информацию о временах назначения IP-адресов для клиентов.
Можно сделать и так, что устройство будет просто запрашивать новый адрес при необходимости. В этом случае, можно установить порог кроткого времени назначения (short lease threshold), которое может составлять от 1 минуты до 24 часов. В этом случае, любое время назначения не превышающее порог short lease threshold, не будет сохраняться в резервной постоянной памяти.
Решение DDI
Основными элементами управления в IP-сетях являются DNS, DHCP и управление IP-адресами IPAM (IP address management). Эти элементы тесно связаны друг с другом. Однако, раздельное управление этими элементами создает много проблем в плане эффективности и операционными рисками, например:
Решение DDI даёт возможность интегрированного администрирования DNS-DHCP-IPAM и сетевых интерфейсов устройств в едином процессе. При этом можно достигнуть высокой доступности, эластичности в масштабировании ресурсов сети в едином процессе администрирования на основе задаваемых политик. Кроме того, такое решение может значительно повысить «видимость» управления на базе единой панели администрирования и общую «целостность» сети.
DHCP-сервер: что это такое, для чего нужен, настройка на роутере и компьютере
Всем привет! Начнем, пожалуй, с вопроса – а что же такое DHCP, и для чего он нужен? Давайте разберем на конкретном примере. Почти у каждого дома есть Wi-Fi роутер (маршрутизатор), к которому можно подключить компьютер, телефон, планшет, телевизор, сетевой принтер или даже камеру видеонаблюдения. Подключить можно как по Wi-Fi, так и по сетевому кабелю.
В общем любое устройство, на котором есть специальный сетевой порт или Wi-Fi адаптер. К примеру, у нас есть общага, где студенты подключили три устройства к роутеру:
Роутер также выполняет роль шлюза – ведь он подключен одновременно к сети провайдера (интернету) и создает вашу домашнюю (локальную) сеть. Чтобы получить доступ к интернету, каждое из этих устройств должно отправить запрос на роутер. В ответ роутер также должен отправить ответ. Но сам ответ должен прийти нужному адресату – и вот для этих целей используются IP адреса. Все как на почте, нет адреса – некуда отправлять пакет с информацией.
DHCP сервер автоматически назначает адреса всем подключенным устройствам:
Если говорить простыми словами, то DHCP – это специальный протокол, который используется в сетях, позволяющий автоматически назначать IP адреса подключенным устройствам. В данном примере мы рассмотрели IPv4 DHCP адресацию. Но есть также и IPv6 адресация, которая используется немного реже. Чуть ниже я немного шире раскрою это понятие, а также расскажу, где находится DHCP клиент и сервер в домашней среде.
Ищущим знаний и мудрости советую почитать дополнительные статьи про:
Виды IP и DHCP
Чаще всего DHCP на роутере выдает адреса на какое-то время, то есть когда данное время пройдет, адрес обновится на другой. При этом IP становится динамическим (как настройка самого сервера). В более редких случаях адреса выдаются на постоянной основе и существуют всегда – тогда такие IP называются постоянными или статическими.
Также администратор может прописать адрес вручную на самом устройстве: компьютере, ноутбуке или телефоне. Или прописать статический IP в самом роутере. Так часто делают в крупных организациях, чтобы уменьшить риск потери пакетов из-за резкой смены IP адресов.
Принцип действия
IP адресация
В сетевой адресации есть также такое понятие как «SCOPE», когда с помощью IP адресации разделяются сегменты сети. Например, в крупной компании можно разделить сеть на подсети:
Как видите третья цифра обычно и разделяет сети на «области действия». Сделано это с точки зрения безопасности, чтобы сотрудники имели доступ только к своему локальному сегменту.
Проблемы с интернетом и сетью
Как правило DHCP клиент автоматом установлен на компьютере, а DHCP сервер уже запущен на роутере. Но бывают случаи, когда данные настройки DHCP неправильно настроены или вообще выключены. Тогда возникают трудности с интернетом. Мы также рассмотрим именно домашнюю сеть и обычный Wi-Fi маршрутизатор. Так что если у вас наблюдаются такие проблемы или вылезает ошибка «DHCP не включен на сетевом адаптере», то нужно проверить настройки.
Настроить на Windows
Если проблема останется, то значит сервер отключены или не работает на роутере. Его можно попробовать перезагрузить, но лучше проверить конфигурацию в Web-интерфейсе (админка).
На роутерах
Вы также можете встретить такое понятие как «DHCP-relay» – это функция, которая позволяет вашему роутеру подключаться к другому и принимать настройки DHCP от него. То есть после этого адреса будет раздавать не ваш основной маршрутизатор, а другой сервер. Функция полезна при организации больших сетей из нескольких сетевых аппаратов.
«Локальная сеть» – «DHCP-сервер» – проверьте, чтобы в строке «Включить…» стояло значение «Да». Ниже вы можете указать диапазон адресов и время аренды. В самом низу можно вручную назначить адреса для подключенных устройств.
Что такое DHCP сервер и как его настроить
Что такое DHCP-сервер
На фото DHCP сервер.
DHCP-сервер представляет собой фоновый процесс, использующий в качестве транспорта UDP-порт 67 и ожидающий запросы от клиентов, которые хотят подключиться к сети. Применение технологии DHCP-сервера дает возможность прописывать на каждом клиенте:
DHCP доступен как для IPv4 (DHCPv4), так и для IPv6 (DHCPv6).
Присвоение IP-адреса проводится через DHCP-сервер в несколько этапов:
Что необходимо знать, чтобы произвести установку требуемого сервера
Для инсталляции службы DHCP Servers на компьютеры с ОС Windows необходимо выполнить:
После этого потребуется нажать на клавишу «Готово», а потом на пункт «Закрыть».
Как настроить DHCP-сервер
Создание новой области проходит поэтапно и включает:
После проведения настроек в дереве консоли необходимо выбрать имя сервера и нажать кнопку «Авторизуя» в меню «Действия».
Настройка DHCP-сервера в Linux включает следующие этапы:
При этом стоит отметить, что использование Linux как альтернативы или полноценной замены ОС Windows может стать невыгодным, поскольку Linux не имеет серьезных преимуществ в выборе программ (в том числе бесплатных), в подключении устройств, в безопасности, надежности и скорости работы.
Виды ошибок при установке DHCP-сервера
К типичным ошибкам, возникающим при установке сервера DHCP и приводящим к сбою его настроек, относятся:
Плюсы и минусы использования DHCP
Поскольку каждое из этих устройств получает IP-адрес автоматически, устройства могут свободно перемещаться из одной сети в другую (при условии, что все они настроены с помощью DHCP), что очень удобно для мобильных устройств.
Однако, помимо преимуществ, у использования серверов DHCP есть определенные недостатки. Так, динамические IP-адреса не должны использоваться для стационарных устройств (принтеров и файловых серверов), требующих постоянного доступа. Для таких устройств следует назначать статические IP-адреса.
Дополнительная информация о DHCP
DHCP-сервер позволяет определить область или диапазон (пул) IP-адресов для обслуживания устройств, которым присвоены эти адреса. При этом даже небольшого пула бывает достаточно, чтобы к сети в течение определенного периода времени могло подключиться множество устройств.
Кроме того, в сети одновременно с устройствами, имеющими динамические IP-адреса, доставленные через DHCP, могут использоваться статические IP-адреса.
Какое оборудование подходит для DHCP-сервера
Присвоедие IP-адресов не является трудоемкой задачей, по-этому для данного вида серверов можно использовать самое простое, надежное оборудование. На данную роль подходят такие модели как HPE Proliant DL20 gen10 и Dell R430. В компениях с численностью более 100 сотрудников, рекомендуем развернуть несколько DHCP-серверов, что позволит обеспечить высокую отказоустойчивость.
Сотрудники Сервер Гейт помогут подобрать вам правильное оборудование и сэкономить деньги, выбирая б/у серверы.
Протокол DHCP
Область применения: Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016
Этот раздел можно использовать для краткого обзора DHCP в Windows Server 2016.
Помимо этого раздела, доступна следующая документация по DHCP.
Протокол DHCP — это протокол клиента или сервера, который автоматически предоставляет узел протокола IP с его IP-адресом и другие связанные сведения о конфигурации, такие как маска подсети и шлюз по умолчанию. RFC 2131 и 2132 определяют протокол DHCP в качестве стандарта Internet Engineering Task Force (IETF), основанного на протоколе начальной загрузки (BOOTP), протокола, с помощью которого DHCP предоставляет много сведений о реализации. DHCP позволяет узлам получать необходимые сведения о конфигурации TCP/IP от DHCP-сервера.
Windows Server 2016 включает DHCP-сервер, который является необязательной ролью сервера сети, которую можно развернуть в сети для аренды IP-адресов и других сведений клиентам DHCP. все клиентские операционные системы на основе Windows включают dhcp-клиент как часть TCP/IP, а dhcp-клиент включен по умолчанию.
Зачем использовать DHCP?
Каждое устройство в сети на основе TCP/IP должно иметь уникальный IP-адрес одноадресной рассылки для доступа к сети и ее ресурсам. Без DHCP IP-адреса новых компьютеров или компьютеров, перемещаемых из одной подсети в другую, необходимо настроить вручную. IP-адреса для компьютеров, удаленных из сети, необходимо вручную освободить.
При использовании DHCP весь процесс автоматизирован и управляется централизованно. DHCP-сервер поддерживает пул IP-адресов и арендованный адрес любому клиенту с поддержкой DHCP при запуске в сети. Так как IP-адреса являются динамическими (арендованными), а не статическими (без постоянного назначения), адреса, которые больше не используются, автоматически возвращаются в пул для перераспределения.
Сетевой администратор устанавливает DHCP-серверы, которые сохраняют информацию о конфигурации TCP/IP и предоставляют клиентам с поддержкой DHCP в виде предложения аренды. DHCP-сервер хранит сведения о конфигурации в базе данных, которая включает в себя:
Допустимые параметры конфигурации TCP/IP для всех клиентов в сети.
Допустимые IP-адреса, поддерживаемые в пуле для назначения клиентам, а также исключенные адреса.
Зарезервированный IP-адрес адреса, связанные с конкретными клиентами DHCP. Это обеспечивает единообразное назначение одного IP-адреса одному клиенту DHCP.
Срок действия аренды или период времени, в течение которого IP-адрес может быть использован до продления срока аренды.
Клиент с поддержкой DHCP при принятии предложения аренды получает:
Допустимый IP-адрес для подсети, к которой подключается.
Запрошенные параметры DHCP, которые являются дополнительными параметрами, настроенными DHCP-сервером для назначения клиентам. Некоторые примеры параметров DHCP: маршрутизатор (шлюз по умолчанию), DNS-серверы и доменное имя DNS.
Преимущества DHCP
DHCP предоставляет следующие преимущества.
Конфигурация надежных IP-адресов. DHCP свертывает ошибки конфигурации, вызванные ручной конфигурацией IP-адресов, например типографскими ошибками, или конфликты адресов, вызванные назначением IP-адреса более чем одному компьютеру одновременно.
Сокращенное администрирование сети. Служба DHCP включает следующие функции для сокращения сетевого администрирования:
Централизованная и автоматизированная конфигурация TCP/IP.
Возможность определять конфигурации TCP/IP из центрального расположения.
Возможность назначать полный диапазон дополнительных значений конфигурации TCP/IP с помощью параметров DHCP.
Эффективная обработка изменений IP-адресов для клиентов, которые должны обновляться часто, например для портативных устройств, которые перемещаются в разные места в беспроводной сети.
Пересылка начальных сообщений DHCP с помощью агента ретранслятора DHCP, что устраняет необходимость в DHCP-сервере для каждой подсети.