Dynamic Host Configuration Protocol
(Weitergeleitet von IPv4/DHCP)
Dynamic Host Configuration Protocol - (DHCP) Protokoll zur dynamischen Konfiguration von Netzwerkgeräten
Beschreibung
- DHCP
Nachfolger des BOOT-Protokoll
- Rechner ohne Festplatte starten und automatisch konfigurieren
Grundlagen
- Dynamische Vergabe von IP-Adressen
DHCP regelt die dynamische Vergabe von IP-Adressen und kann die Konfiguration von Rechnern unterstützen
- DHCP funktioniert nach dem Client-Server-Prinzip
- Benutzer eines Rechners benötigt keine IP-Adresse von einem Administrator - werden vom DHCP-Server zur Verfügung gestellt
- IP-Konfigurationsparameter für die Clients sind auf dem DHCP-Server gespeichert
- Vergabe der IP-Adressen erfolgt aus einem Pool von IP-Adressen, der vom Server verwaltet wird
- Implementierung von DHCP-Relays, um DHCP-Nachrichten in andere Subnetze weiterzuleiten, die über keinen DHCP-Server verfügen
- Informationen
Beim Start einer DHCP-Client-Applikation werden vom Server folgende Informationen angefordert:
- Client-IP-Adresse
- Lease-Dauer
- Identifikation des DHCP-Servers
- Subnetzmaske
- Default-Gateways
- statische Routen
- Hostname & Domainname
- Adressen externer Server (z. B. Time-Server)
Anforderungen an einen DHCP-Server
Ein DHCP-Server muss über einen Bereich gültiger IP-Adressen verfügen
- Der Server benötigt eine manuell zugewiesene statische IP-Adresse (der Server selbst kann kein Client sein)
- Soll ein Server IP-Adressen für Clients in verschiedenen Subnetzen verteilen, so müssen sämtliche Router zwischen den Subnetzen als DHCP-Relay-Agenten konfiguriert werden
- Wird dies von den Routern nicht unterstützt, benötigt jedes Subnetz einen eigenen DHCP-Server
- Im Pool der IP-Adressen dürfen keine statischen IP-Adressen enthalten sein, da diese anderenfalls doppelt vergeben würden
Zuweisungsmethoden
| Methode | Beschreibung |
|---|---|
| Automatische Zuweisung | IP-Adressen werden automatisch an die MAC-Adressen von neuen DHCP-Clients vergeben & diese Zuordnung in einer Tabelle festgehalten
|
| Dynamische Zuweisung | Vergabe erfolgt analog der Automatischen Zuweisung
|
| Manuelle Zuweisung | DHCP-Server führt eine Zuweisungstabelle: feste Zuordnung von MAC-Adresse zu IP-Adresse (statisches DHCP)
|
Ablauf der Kommunikation
Anforderungsphase
Client sendet die Nachricht DHCP-DISCOVER mit einem Broadcast (Ziel-IP: 255.255.255.255) in sein lokales Netz
- DHCP-DISCOVER-Nachricht kann Optionen enthalten, wie Vorschläge für IP-Adresse & Lease-Dauer
- Anforderung der benötigten Konfigurationsparameter - IP-Adresse, Subnetzmaske und weitere
- Angabe der MAC-Adresse des Clients (chaddr) zwingend erforderlich
- Nachricht ist normalerweise auf das eigene Subnetz beschränkt - kann aber durch DHCP-Relay-Agenten in andere Subnetze weitergeleitet werden
Angebotsphase
Mit der Nachricht DHCP-OFFER lässt der DHCP-Server dem Client ein Angebot zukommen
Der Server versucht dabei, den Client direkt zu erreichen - was nicht immer möglich ist:
Fall A
- Client wird gerade initialisiert & verfügt noch nicht über eine IP-Adresse
- Angebot wird als Broadcast versandt - erhält aber bereits die MAC-Adresse des Clients, sodass nur dieser die Nachricht lesen darf
Fall B
- Client verfügt bereits über eine IP-Adresse - deren Lease-Dauer jedoch zu Ende geht
- Angebot wird in diesem Fall direkt an die IP-Adresse des Clients gesendet
- Zu diesem Zeitpunkt muss der Server die IP-Adresse noch nicht reservieren, kann dies aber tun
Auswahlphase
Der Client wählt die Konfigurationsparameter des zuerst erhaltenen Angebots aus
- Senden einer Nachricht DHCP-REQUEST - Optionsfeld muß den Eintrag DHCP Server Identifier enthalten
- Nachricht wird als Broadcast versendet, um andere DHCP-Server darüber in Kenntnis zu setzen, dass der Client sich entschieden hat und die entsprechenden Server die reservierten Parameter wieder freigeben können
- angebotene IP-Adresse wird mit der Option Requested IP Address bestätigt
Bestätigungsphase
Antwort des DHCP-Servers mit der Nachricht DHCP-ACK mit allen Konfigurationsparametern für den Client
- Sollten in dieser Phase weitere Angebote eintreffen, werden diese vom Client verworfen
Weitere Nachrichtentypen
| Nachrichtentyp | Beschreibung |
|---|---|
| DHCP-NAK | Wird während der Bestätigungsphase vom Server an den Client gesendet, um diesen darauf hinzuweisen, daß die im DHCP-REQUEST angeforderten Konfigurationsparameter abgeleht wurden:
|
| DHCP-RELEASE | Hiermit teilt ein Client dem Server mit, daß er seine IP-Adresse nicht mehr benötigt und der Server die Adresse freigeben und anderweitig vergeben kann |
| DHCP-DECLINE | Der Client kann hierüber den Server in Kenntnis setzen, daß einige Parameter ungültig sind (etwa seine MAC-Adresse) |
| DHCP-INFORM | Kann von Clients verwendet werden, denen eine statische IP-Adresse zugewiesen wurde, um weitere dynamische Konfigurationsparameter vom Server anzufordern |
Lease-Dauer
Wurde der Client über die Dynamische Zuweisung konfiguriert, wird dessen IP-Adresse nach Ablauf der Lease Time ihre Gültigkeit verlieren & kann vom Server neu vergeben werden. Dementsprechend muß der Client vor Ablauf der Lease-Dauer eine Verlängerung der Gültigkeit seiner Konfigurationsparameter anfordern:
- Client sendet ein DHCP-REQUEST an den Server, von dem er konfiguriert wurde - gewünschte IP-Adresse wird mit der Option Requested IP Address mitgeteilt
- Standardmäßig erfolgt diese Anfrage nach Ablauf von 50 Prozent der Lease-Dauer
- Wird vom Server nicht auf diese Anfrage reagiert, sendet der Client nach Ablauf von 7/8 der Lease-Dauer eine erneute Anfrage
- Kann der Anfrage entsprochen werden, sendet der DHCP-Server ein DHCP-ACK an den Client
- Erhält der Client kein rechtzeitiges DHCP-ACK, muß dieser den Konfigurationsprozeß mit einem DHCP-DISCOVER erneut beginnen - die bisherige IP-Adresse darf bis zum Ablauf der Lease-Dauer behalten werden
DHCPv6
Dynamic Host Configuration Protocol - Dynamic Host Configuration Protocol für IPv6
- Erweiterte Funktionen
Konfiguration und Verwaltung von IPv6-Netzwerkgeräten
- DHCPv6 vs. DHCPv4
Spezifische Funktionen für IPv6-Netze
- Zuweisung von IP-Adressen
- DNS-Konfigurationen
- weitere Netzwerkinformationen
- Unterschiede SLAAC und DHCPv6
DHCPv6 ermöglicht eine feinere Kontrolle
- Netzwerkkonfiguration
- Zusätzliche Parameter (Domänennamen, NTP-Server, ...)
Funktionsweise
Kommunikation zwischen Client und Server
Nachrichtentypen
| Nachrichtentyp | Beschreibung |
|---|---|
| Solicit | |
| Advertise | |
| Request | |
| Reply | |
| Renew | |
| Rebind | |
| Release | |
| Decline |
Anhang
Siehe auch
Dokumentation
RFC
| RFC | Titel | Jahr | Status |
|---|---|---|---|
| 1541 | Dynamic Host Configuration Protocol | 1993 | |
| 2131 | Aktualierung von 1541 | 1997 | |
| 2132 | Erweiterung | ||
| 3396 | Erweiterung | ||
| 4361 | Erweiterung |
Links
Projekt
Weblinks
TMP
Allgemein
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
- Transport durch UDP
- Standard-Ports:
- * IPv4:67 (Server) 68 (Client)
- * IPv6: 547 (Server) 546 (Client)
Aufgabe
- Clients automatisch in ein bestehendes Netz einbinden
- Übermittlung der Netzwerkeinstellungen:
- * IP-Adressen
- * Rechnername
- * Netzmaske
- * Broadcast-Adresse
- * Gateway
- * DNS-Nameserver
- * NetBIOS Nameserver
- * Boot-Image für plattenlose Workstations
- * Time- und NTP-Server, die für die Synchronisierung der Uhrzeit zuständig sind
Betriebsmodi
- Manuelle Zuordnung
- In diesem Modus (statisches DHCP) werden am DHCP-Server die IP-Adressen bestimmten MAC-Adressen fest zugeordnet
- Die Adressen werden der MAC-Adresse auf unbestimmte Zeit zugeteilt
- Der Nachteil kann darin liegen, dass sich keine zusätzlichen Clients in das Netz einbinden können, da die Adressen fest vergeben sind
- Automatische Zuordnung
- Am DHCP-Server wird ein Bereich (range) von IP-Adressen definiert
- IP-Adressen werden automatisch an die MAC-Adressen von neuen DHCP-Clients zugewiesen und keinem anderen Host mehr zugewiesen
- Neue Clients erhalten keine IP-Adresse, wenn Adressbereich vergeben ist
- Dynamische Zuordnung
- Automatische Zuordnung aber mit Lease-Time: Festlegung wie lange eine IP-Adresse an Client "verliehen" wird, bevor Client eine "Verlängerung" beantragen muss
- Bei "Nicht-Verlängerung" wird IP-Adresse frei und neu vergeben
- DHCP-Server vergibt auch von der MAC-Adresse abhängige IP-Adressen, d. h. ein Client bekommt hier selbst nach längerer Netzwerkabstinenz und Ablauf der Lease-Time die gleiche IP-Adresse wie zuvor (es sei denn natürlich, diese ist inzwischen schon anderweitig vergeben)