Dynamic Host Configuration Protocol is een netwerkprotocol dat wordt gebruikt om het proces van het toewijzen van IP-adressen en andere netwerkconfiguratieparameters aan apparaten (zoals computers, smartphones en printers) in een netwerk te automatiseren.

Wat is DHCP?

DHCP staat voor Dynamic Host Configuration Protocol. Het is het cruciale kenmerk waarop de gebruikers van een bedrijfsnetwerk communiceren. DHCP helpt bedrijven bij het soepel beheren van de toewijzing van IP-adressen voor de apparaten van de eindgebruikers, zoals desktops, laptops, mobiele telefoons, enz., is een applicatielaagprotocol dat wordt gebruikt om het volgende te bieden:

Subnet Mask (Option 1 - e.g., 255.255.255.0) Router Address (Option 3 - e.g., 192.168.1.1) DNS Address (Option 6 - e.g., 8.8.8.8) Vendor Class Identifier (Option 43 - e.g.,  'unifi' = 192.168.1.9 ##where unifi = controller)>

DHCP is gebaseerd op a client-server-model en gebaseerd op ontdekking, aanbod, verzoek en ACK.

Waarom DHCP gebruiken?

DHCP helpt bij het automatisch en centraal beheren van het hele proces. DHCP helpt bij het behouden van een uniek IP-adres voor een host die de server gebruikt. DHCP-servers houden informatie bij over de TCP/IP-configuratie en bieden adresconfiguratie aan DHCP-clients in de vorm van een lease-aanbod.

oeps in java

Componenten van DHCP

De belangrijkste componenten van DHCP zijn onder meer:

• DHCP server: DHCP-server is een server die IP-adressen en andere informatie met betrekking tot de configuratie bevat.
• DHCP-client: Het is een apparaat dat configuratie-informatie van de server ontvangt. Het kan een mobiel apparaat, laptop, computer of een ander elektronisch apparaat zijn waarvoor een verbinding vereist is.
• DHCP-relais: DHCP-relais werken in principe als een communicatiekanaal tussen DHCP-client en server.
• IP-adrespool: Het is de pool of container met IP-adressen die de DHCP-server bezit. Het heeft een reeks adressen die aan apparaten kunnen worden toegewezen.
• Subnetten: Subnetten zijn kleinere delen van het IP-netwerk die zijn gepartitioneerd om netwerken onder controle te houden.
• Huren: Het is eenvoudigweg het tijdstip waarop de van de server ontvangen informatie geldig is. In geval van het verlopen van de huurovereenkomst moet de huurder de huurovereenkomst opnieuw moeten toewijzen.
• DNS-servers: DHCP-servers kunnen dit ook bieden DNS (domeinnaamsysteem) serverinformatie naar DHCP-clients, waardoor ze domeinnamen kunnen omzetten in IP-adressen.
• Standaardgateway: DHCP-servers kunnen ook informatie verstrekken over de standaardgateway, het apparaat waarnaar pakketten worden verzonden als de bestemming zich buiten het lokale netwerk bevindt.
• Opties: DHCP-servers kunnen clients extra configuratieopties bieden, zoals het subnetmasker, de domeinnaam en tijdserverinformatie.
• Vernieuwing: DHCP-clients kunnen een verzoek indienen om hun lease te verlengen voordat deze verloopt, om ervoor te zorgen dat ze over een geldig IP-adres en configuratie-informatie blijven beschikken.
• Failover: DHCP-servers kunnen worden geconfigureerd voor failover, waarbij twee servers samenwerken om redundantie te bieden en ervoor te zorgen dat clients altijd een IP-adres en configuratie-informatie kunnen verkrijgen, zelfs als een server uitvalt.
• Dynamische updates: DHCP-servers kunnen ook worden geconfigureerd om DNS-records dynamisch bij te werken met het IP-adres van DHCP-clients, waardoor het beheer van netwerkbronnen eenvoudiger wordt.
• Auditregistratie: DHCP-servers kunnen auditlogboeken bijhouden van alle DHCP-transacties, waardoor beheerders inzicht krijgen in welke apparaten welke IP-adressen gebruiken en wanneer leases worden toegewezen of verlengd.

Afb. DHCP-pakketformaat

• Hardwarelengte: Dit is een 8-bits veld dat de lengte van het fysieke adres in bytes definieert. bijv. voor Ethernet de waarde is 6.
• Hoptelling: Dit is een 8-bits veld dat het maximale aantal hops definieert dat het pakket kan afleggen.
• Transactie ID: Dit is een veld van 4 bytes met een geheel getal. De transactie-identificatie wordt door de klant ingesteld en wordt gebruikt om een ​​antwoord aan het verzoek te koppelen. De server retourneert dezelfde waarde in zijn antwoord.
• Aantal seconden: Dit is een 16-bits veld dat het aantal seconden aangeeft dat is verstreken sinds het moment waarop de client begon op te starten.
• Vlag: Dit is een 16-bits veld waarin alleen de meest linkse bit wordt gebruikt en de rest van de bit op os moet worden ingesteld. Een meest linkse bit specificeert een geforceerd uitgezonden antwoord van de server. Als het antwoord unicast zou zijn naar de client, de bestemming. Het IP-adres van het IP-pakket is het adres dat aan de client is toegewezen.
• IP-adres van de klant: Dit is een veld van 4 bytes dat het IP-adres van de client bevat. Als de klant deze informatie niet heeft, heeft dit veld de waarde 0.
• Uw IP-adres: Dit is een veld van 4 bytes dat het IP-adres van de client bevat. Het wordt op verzoek van de klant door de server gevuld.
• Server IP adres: Dit is een veld van 4 bytes dat het IP-adres van de server bevat. Het wordt door de server ingevuld in een antwoordbericht.
• Gateway IP-adres: Dit is een veld van 4 bytes dat het IP-adres van een router bevat. IT wordt door de server ingevuld in een antwoordbericht.
• Hardware-adres van client: Dit is de fysiek adres van de client. Hoewel de server dit adres kan ophalen uit het frame dat door de client is verzonden, is het efficiënter als het adres expliciet door de client wordt opgegeven in het verzoekbericht.
• Server naam: Dit is een veld van 64 bytes dat optioneel door de server wordt ingevuld in een antwoordpakket. Het bevat een op nul eindigende string bestaande uit de domeinnaam van de server. Als de server dit bestand niet met gegevens wil vullen, moet de server het met allemaal nullen vullen.
• Opstartbestandsnaam: Dit is een veld van 128 bytes dat optioneel door de server kan worden ingevuld in een antwoordpakket. Het bevat een op nul eindigende string bestaande uit de volledige padnaam van het opstartbestand. De client kan dit pad gebruiken om andere opstartinformatie op te halen. Als de server dit veld niet met gegevens wil vullen, moet de server het met allemaal nullen vullen.
• Opties: Dit is een veld van 64 bytes met een tweeledig doel. IT kan aanvullende informatie of specifieke leveranciersinformatie bevatten. Het veld wordt alleen gebruikt in een antwoordbericht. De server gebruikt een nummer, een zogenaamde magische cookie, in de vorm van een IP-adres met de waarde 99.130.83.99. Wanneer de klant klaar is met het lezen van het bericht, zoekt hij naar dit magische koekje. Indien aanwezig zijn de volgende 60 bytes opties.

Werking van DHCP

DHCP werkt op de applicatielaag van het TCP/IP-protocol. De hoofdtaak van DHCP is het dynamisch toewijzen van IP-adressen aan de clients en het toewijzen van informatie over de TCP/IP-configuratie aan clients. Voor meer informatie kunt u het artikel raadplegen Werking van DHCP .

De DHCP poortnummer voor de server is 67 en voor de client is 68. Het is een client-server-protocol dat gebruik maakt van UDP-diensten . Er wordt een IP-adres toegewezen uit een pool van adressen. Bij DHCP wisselen de client en de server hoofdzakelijk 4 DHCP-berichten uit om een ​​verbinding tot stand te brengen, ook wel de DORA proces, maar er zijn 8 DHCP-berichten in het proces.

Werking van DHCP

De 8 DHCP-berichten

1. DHCP-detectiebericht: Dit is het eerste bericht dat wordt gegenereerd tijdens het communicatieproces tussen de server en de client. Dit bericht wordt gegenereerd door de clienthost om te ontdekken of er een DHCP-server/servers aanwezig is/zijn in een netwerk of niet. Dit bericht wordt verzonden naar alle apparaten in een netwerk om de DHCP-server te vinden. Dit bericht is 342 of 576 bytes lang

DHCP-detectiebericht

Zoals weergegeven in de figuur, de bron Mac adres (client-pc) is 08002B2EAF2A, het bestemmings-MAC-adres (server) is FFFFFFFFFFFF, het bron-IP-adres is 0.0.0.0 (omdat de pc tot nu toe geen IP-adres heeft gehad) en het doel-IP-adres is 255.255.255.255 (IP-adres gebruikt voor uitzending). Als ze ontdekken dat er een bericht wordt uitgezonden om de DHCP-server of -servers in het netwerk te achterhalen, worden daarom het uitgezonden IP-adres en het MAC-adres gebruikt.

2. DHCP biedt een bericht: De server reageert in dit bericht op de host en specificeert het niet-verhuurde IP-adres en andere TCP-configuratie-informatie. Dit bericht wordt uitgezonden door de server. De grootte van het bericht is 342 bytes. Als er meer dan één DHCP-server in het netwerk aanwezig is, accepteert de clienthost het eerste DHCP OFFER-bericht dat hij ontvangt. Ook wordt in het pakket een server-ID gespecificeerd om de server te identificeren.

DHCP-aanbiedingsbericht

Voor het aanbiedingsbericht is het bron-IP-adres nu 172.16.32.12 (het IP-adres van de server in het voorbeeld), het doel-IP-adres is 255.255.255.255 (broadcast-IP-adres), het bron-MAC-adres is 00AA00123456, het doel-MAC-adres is FFFFFFFFFFFF. Hier wordt het aanbiedingsbericht uitgezonden door de DHCP-server, daarom is het bestemmings-IP-adres het uitgezonden IP-adres en het bestemmings-MAC-adres FFFFFFFFFFFF en het bron-IP-adres is het IP-adres van de server en het MAC-adres is het MAC-adres van de server.

Ook heeft de server het aangeboden IP-adres 192.16.32.51 en een leasetijd van 72 uur opgegeven (na deze tijd wordt de invoer van de host automatisch van de server verwijderd). De client-ID is ook het PC MAC-adres (08002B2EAF2A) voor alle berichten.

3. DHCP-verzoekbericht: Wanneer een client een aanbiedingsbericht ontvangt, reageert deze door een DHCP-verzoekbericht uit te zenden. De client zal een gratis ARP produceren om te achterhalen of er een andere host in het netwerk aanwezig is met hetzelfde IP-adres. Als er geen antwoord is van een andere host, is er geen host met dezelfde TCP-configuratie in het netwerk en wordt het bericht naar de server verzonden waarin wordt aangegeven dat het IP-adres is geaccepteerd. Er wordt ook een klant-ID aan dit bericht toegevoegd.

DHCP-verzoekbericht

wanneer kwam win 7 uit

Nu wordt het verzoekbericht uitgezonden door de client-pc, daarom is het bron-IP-adres 0.0.0.0 (aangezien de client momenteel geen IP-adres heeft) en het bestemmings-IP-adres is 255.255.255.255 (het uitgezonden IP-adres) en het bron-MAC-adres is 08002B2EAF2A (PC MAC-adres) en het MAC-adres van de bestemming is FFFFFFFFFFFF.

Opmerking - Dit bericht wordt uitgezonden na het ARP-verzoek dat door de pc wordt uitgezonden om erachter te komen of een andere host het aangeboden IP-adres niet gebruikt. Als er geen antwoord is, zendt de clienthost het DHCP-verzoekbericht uit voor de server, waarin de acceptatie van het IP-adres en andere TCP/IP-configuratie wordt weergegeven.

4. DHCP-bevestigingsbericht: Als reactie op het ontvangen verzoekbericht zal de server een invoer maken met een gespecificeerde client-ID en het aangeboden IP-adres binden met leasetijd. Nu heeft de client het IP-adres dat door de server is verstrekt.

DHCP-bevestigingsbericht

Nu zal de server de clienthost invoeren met het aangeboden IP-adres en de leasetijd. Dit IP-adres wordt door de server niet aan een andere host verstrekt. Het doel-MAC-adres is FFFFFFFFFFFF en het doel-IP-adres is 255.255.255.255 en het bron-IP-adres is 172.16.32.12 en het bron-MAC-adres is 00AA00123456 (MAC-adres van de server).

5. Negatief DHCP-bevestigingsbericht: Wanneer een DHCP-server een verzoek ontvangt voor een IP-adres dat ongeldig is volgens de geconfigureerde scopes, stuurt deze een DHCP Nak-bericht naar de client. Als de server bijvoorbeeld geen ongebruikt IP-adres heeft of de pool leeg is, wordt dit bericht door de server naar de client verzonden.

6. DHCP-afname: Als de DHCP-client vaststelt dat de aangeboden configuratieparameters verschillend of ongeldig zijn, stuurt deze een DHCP-weigeringsbericht naar de server. Wanneer er een antwoord is op het gratis ARP door een willekeurige host naar de client, stuurt de client een DHCP-weigeringsbericht naar de server, waarin wordt aangegeven dat het aangeboden IP-adres al in gebruik is.

hoeveel toetsen hebben toetsenborden

7. DHCP-vrijgave: Een DHCP-client stuurt een DHCP-releasepakket naar de server om het IP-adres vrij te geven en de resterende leasetijd te annuleren.

8. DHCP-informatie: Als een clientadres handmatig een IP-adres heeft verkregen, gebruikt de client DHCP-informatie om andere lokale configuratieparameters te verkrijgen, zoals de domeinnaam. Als antwoord op het DHCP-informatiebericht genereert de DHCP-server een DHCP-bevestigingsbericht met een lokale configuratie die geschikt is voor de client, zonder een nieuw IP-adres toe te wijzen. Dit DHCP-bevestigingsbericht wordt unicast naar de client verzonden.

Opmerking - Alle berichten kunnen ook door de DHCP-relayagent worden unicast als de server zich in een ander netwerk bevindt.

Voordelen van DHCP

• Gecentraliseerd beheer van IP-adressen.
• Gecentraliseerd en geautomatiseerd TCP/IP-configuratie .
• Gemakkelijk nieuwe klanten aan een netwerk toevoegen.
• Hergebruik van IP-adressen vermindert het totale aantal benodigde IP-adressen.
• De efficiënte afhandeling van IP-adreswijzigingen voor clients die regelmatig moeten worden bijgewerkt, zoals apparaten voor draagbare apparaten die zich naar verschillende locaties op een draadloos netwerk verplaatsen.
• Eenvoudige herconfiguratie van de IP-adresruimte op de DHCP-server zonder dat elke client opnieuw hoeft te worden geconfigureerd.
• Het DHCP-protocol biedt de netwerkbeheerder een methode om het netwerk vanuit een gecentraliseerd gebied te configureren.
• Met behulp van DHCP kan een eenvoudige omgang met nieuwe gebruikers en hergebruik van IP-adressen worden bereikt.

Nadelen van DHCP

• Er kunnen IP-conflicten optreden.
• Het probleem met DHCP is dat clients elke server accepteren. Dienovereenkomstig kan de cliënt, wanneer er een andere server in de buurt is, verbinding maken met deze server, en kan deze server mogelijk ongeldige gegevens naar de cliënt sturen.
• De client heeft geen toegang tot het netwerk als er geen DHCP-server is.
• De naam van de machine wordt niet gewijzigd als er een nieuw IP-adres wordt toegewezen.

Veelgestelde vragen over DHCP – Veelgestelde vragen

Wat zijn veelvoorkomende problemen met DHCP?

Als de DHCP-server niet correct is ingesteld, kan dit problemen veroorzaken, zoals IP-adresconflicten, onjuiste instellingen subnetmaskers , onjuiste standaard poorten of onvoldoende IP-adrespools.

Welke poort wordt gebruikt in DHCP?

DHCP gebruikt UDP-poort 67 op de server en UDP-poort 68 op de client.

Welk laagprotocol is DHCP?

DHCP is een applicatielaagprotocol.

Waarom heeft DHCP de voorkeur?

Het is een efficiëntere methode voor het beheren van IP-adressen dan statische adrestoewijzing. DHCP maakt gebruik van een stabiel transportlaagprotocol.