Поделиться через

Основы DHCP (протокол конфигурации динамического узла)

Протокол конфигурации динамического узла (DHCP) — это стандартный протокол, определенный RFC 1541 (который заменяет RFC 2131), который позволяет серверу динамически распространять ip-адреса и сведения о конфигурации клиентам. Обычно DHCP-сервер предоставляет клиенту по крайней мере эти основные сведения:

  • IP-адрес

  • Маска подсети

  • Шлюз по умолчанию

Кроме того, можно указать другие сведения, такие как адреса сервера службы доменных имен (DNS) и адреса сервера службы доменных имен Windows (WINS). Системный администратор настраивает DHCP-сервер с параметрами, которые передаются клиенту.

Дополнительная информация

Следующие продукты Майкрософт предоставляют функции DHCP-клиента:

  • Windows NT Server версии 3.5, 3.51 и 4.0

  • Рабочая станция Windows NT версии 3.5, 3.51 и 4.0

  • Windows 95

  • Клиент Сети Майкрософт версии 3.0 для MS-DOS

  • Клиент Microsoft LAN Manager версии 2.2c для MS-DOS

  • Microsoft TCP/IP-32 для Windows для рабочих групп версии 3.11, 3.11a и 3.11b

Разные DHCP-клиенты поддерживают различные варианты, которые они могут получать с DHCP-сервера.

Следующие операционные системы Microsoft Server предоставляют функциональные возможности DHCP-сервера:

  • Windows NT Server версии 3.5

  • Windows NT Server версии 3.51

  • Windows NT Server версии 4.0

Когда клиент инициализируется в первый раз после настройки получения сведений DHCP, он инициирует беседу с сервером.

Ниже приведена сводная таблица беседы между клиентом и сервером, за которой следует описание процесса на уровне пакетов:

Source Dest Source Dest Packet
 MAC addr MAC addr IP addr IP addr Description
 -----------------------------------------------------------------
 Client Broadcast 0.0.0.0 255.255.255.255 DHCP Discover
 DHCPsrvr Broadcast DHCPsrvr 255.255.255.255 DHCP Offer
 Client Broadcast 0.0.0.0 255.255.255.255 DHCP Request
 DHCPsrvr Broadcast DHCPsrvr 255.255.255.255 DHCP ACK

Подробный разговор между DHCP-клиентом и DHCP-сервером выглядит следующим образом:

DHCPDISCOVER

Клиент отправляет пакет DHCPDISCOVER. Ниже приведен фрагмент записи сетевого монитора, показывающий IP- и DHCP-части пакета DHCPDISCOVER. В разделе IP-адресов можно увидеть адрес назначения 255.255.255.255.255, а исходный адрес — 0.0.0.0.0. В разделе DHCP пакет идентифицируется как пакет Discover, и клиент определяется в двух местах с использованием физического адреса сетевой карты. Обратите внимание, что значения в поле CHADDR и поле DHCP: идентификатор клиента идентичны.


IP: ID = 0x0; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 0 (0x0)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x39A6
 IP: Source Address = 0.0.0.0
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: Discover (xid=21274A1D)
 DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP Discover
 DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
 DHCP: Host Name = JUMBO-WS
 DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
 DHCP: End of this option field

DHCPOFFER

DHCP-сервер отвечает, отправив пакет DHCPOFFER. В разделе IP-адресов фрагмента записи ниже исходный адрес теперь является IP-адресом DHCP-сервера, а адрес назначения — широковещательный адрес 255.255.255.255. Раздел DHCP определяет пакет как предложение. Поле YIADDR заполняется IP-адресом, который сервер предлагает клиенту. Обратите внимание, что поле CHADDR по-прежнему содержит физический адрес запрашивающего клиента. Кроме того, мы видим в разделе "Поле параметра DHCP" различные параметры, отправляемые сервером вместе с IP-адресом. В этом случае сервер отправляет маску подсети, шлюз по умолчанию (маршрутизатор), время аренды, адрес сервера WINS (служба имен NetBIOS) и тип узла NetBIOS.


IP: ID = 0x3C30; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 15408 (0x3C30)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x2FA8
 IP: Source Address = 157.54.48.151
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: Offer (xid=21274A1D)
 DHCP: Op Code (op) = 2 (0x2)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 157.54.50.5
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP Offer
 DHCP: Subnet Mask = 255.255.240.0
 DHCP: Renewal Time Value (T1) = 8 Days, 0:00:00
 DHCP: Rebinding Time Value (T2) = 14 Days, 0:00:00
 DHCP: IP Address Lease Time = 16 Days, 0:00:00
 DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
 DHCP: Router = 157.54.48.1
 DHCP: NetBIOS Name Service = 157.54.16.154
 DHCP: NetBIOS Node Type = (Length: 1) 04
 DHCP: End of this option field

DHCPREQUEST

Клиент отвечает на DHCPOFFER, отправив DHCPREQUEST. В разделе IP захвата ниже исходный адрес клиента по-прежнему равен 0.0.0.0, а назначение для пакета по-прежнему равно 255.255.255.255. Клиент сохраняет 0.0.0.0, так как не получил подтверждения с сервера, что можно начать использовать предлагаемый адрес. Назначение все еще передается по сети, так как может случиться, что несколько DHCP-серверов ответили и держат резервацию на предложение, сделанное клиенту. Это позволяет другим DHCP-серверам знать, что они могут освободить свои предлагаемые адреса и вернуть их в доступные пулы. Раздел DHCP определяет пакет как запрос и проверяет предлагаемый адрес с помощью поля DHCP: запрошенный адрес. В поле DHCP: идентификатор сервера отображается IP-адрес DHCP-сервера, предлагающего аренду.


IP: ID = 0x100; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 256 (0x100)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x38A6
 IP: Source Address = 0.0.0.0
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: Request (xid=21274A1D)
 DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP Request
 DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
 DHCP: Requested Address = 157.54.50.5
 DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
 DHCP: Host Name = JUMBO-WS
 DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
 DHCP: End of this option field

DHCPACK

DHCP-сервер реагирует на DHCPREQUEST с помощью DHCPACK, что завершает цикл инициализации. Исходный адрес — ЭТО IP-адрес DHCP-сервера, а целевой адрес по-прежнему равен 255.255.255.255. Поле YIADDR содержит адрес клиента, а поля "ЧАДДР" и DHCP: идентификатор клиента — это физический адрес сетевой карты в запрашиваемом клиенте. Раздел "Параметр DHCP" определяет пакет как ACK.


IP: ID = 0x3D30; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 15664 (0x3D30)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x2EA8
 IP: Source Address = 157.54.48.151
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: ACK (xid=21274A1D)
 DHCP: Op Code (op) = 2 (0x2)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 157.54.50.5
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP ACK
 DHCP: Renewal Time Value (T1) = 8 Days, 0:00:00
 DHCP: Rebinding Time Value (T2) = 14 Days, 0:00:00
 DHCP: IP Address Lease Time = 16 Days, 0:00:00
 DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
 DHCP: Subnet Mask = 255.255.240.0
 DHCP: Router = 157.54.48.1
 DHCP: NetBIOS Name Service = 157.54.16.154
 DHCP: NetBIOS Node Type = (Length: 1) 04
 DHCP: End of this option field

Если у клиента ранее был назначенный IP-адрес DHCP и он перезапускается, клиент будет специально запрашивать ранее арендованный IP-адрес в специальном пакете DHCPREQUEST. Исходный адрес — 0.0.0.0, а назначение — адрес вещания 255.255.255.255. Клиенты Microsoft будут заполнять поле параметра DHCP: запрашиваемый адрес ранее назначенным адресом. Клиенты, строго совместимые с RFC, будут заполнять поле CIADDR запрошенным адресом. Сервер Microsoft DHCP принимает любой из этих серверов.


IP: ID = 0x0; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 0 (0x0)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x39A6
 IP: Source Address = 0.0.0.0
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: Request (xid=2757554E)
 DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 660034894 (0x2757554E)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP Request
 DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
 DHCP: Requested Address = 157.54.50.5
 DHCP: Host Name = JUMBO-WS
 DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
 DHCP: End of this option field

На этом этапе сервер может или не отвечает. Поведение DHCP-сервера Windows NT зависит от версии используемой операционной системы, а также других факторов, таких как суперскопинг. Если сервер определяет, что клиент по-прежнему может использовать адрес, он останется без ответа или подтвердит DHCPREQUEST. Если сервер определяет, что клиент не может иметь адрес, он отправит NACK.


IP: ID = 0x3F1A; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 16154 (0x3F1A)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x2CBE
 IP: Source Address = 157.54.48.151
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: NACK (xid=74A005CE)
 DHCP: Op Code (op) = 2 (0x2)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 1956644302 (0x74A005CE)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP NACK
 DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
 DHCP: End of this option field

Затем клиент начнет процесс обнаружения, но пакет DHCPDISCOVER по-прежнему попытается арендовать тот же адрес. Во многих случаях клиент получит тот же адрес, но может и не получить.


IP: ID = 0x100; Proto = UDP; Len: 328
 IP: Version = 4 (0x4)
 IP: Header Length = 20 (0x14)
 IP: Service Type = 0 (0x0)
 IP: Precedence = Routine
 IP: ...0.... = Normal Delay
 IP: ....0... = Normal Throughput
 IP: .....0.. = Normal Reliability
 IP: Total Length = 328 (0x148)
 IP: Identification = 256 (0x100)
 IP: Flags Summary = 0 (0x0)
 IP: .......0 = Last fragment in datagram
 IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
 IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
 IP: Time to Live = 128 (0x80)
 IP: Protocol = UDP - User Datagram
 IP: Checksum = 0x38A6
 IP: Source Address = 0.0.0.0
 IP: Destination Address = 255.255.255.255
 IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)

DHCP: Discover (xid=3ED14752)
 DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
 DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
 DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
 DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
 DHCP: Transaction ID (xid) = 1053902674 (0x3ED14752)
 DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
 DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
 DHCP: 0............... = No Broadcast
 DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
 DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
 DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
 DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
 DHCP: Magic Cookie = [OK]
 DHCP: Option Field (options)
 DHCP: DHCP Message Type = DHCP Discover
 DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
 DHCP: Requested Address = 157.54.51.5
 DHCP: Host Name = JUMBO-WS
 DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
 DHCP: End of this option field

Сведения DHCP, полученные клиентом от DHCP-сервера, будут иметь время аренды, связанное с ним. Время аренды определяет, сколько времени клиент может использовать данные, назначенные DHCP. Когда срок действия достигает определённых порогов, клиент попытается обновить сведения DHCP.

Чтобы просмотреть сведения о IP-адресах клиента Windows или Windows for Workgroups, используйте служебную программу IPCONFIG. Если клиент является Windows 95, используйте WINIPCFG.

References

Дополнительные сведения о DHCP см. в RFC1541 и RFC2131. RfCs могут быть получены через Интернет на многочисленных сайтах, например http://www.rfc-editor.org/ : http://www.tech-nic.qc.ca/

  • Last updated on