Протокол динамической конфигурации хоста – сетевой протокол, функционирующий на прикладном уровне набора IP. Сервер, использующий DHCP, может назначать АйПи и другие параметры конфигурации устройствам. Протокол может быть реализован для любых сетевых размеров: от небольших домашних (HAN) до используемых провайдерами интернет-услуг (ISP).
Как работает Dynamic Host Configuration Protocol?
Функционирует он в режиме клиент/сервер, где последний настраивает пул доступных IP-адресов. Также он предоставляет сетевой шлюз, маски подсети и определяет временной промежуток, в течение которого этот адрес будет действительным. Пользователь, получая параметры, использует их для подключения к доступной сети. Домашний интернет использует маршрутизатор, который также может выступать в качестве DHCP-сервера.
Процедура получения IP-адреса заключается в следующем:
- Компьютер отправляет запрос DISCOVER.
- Сервер получает запрос DISCOVER, ищет доступный пул IP-адресов, выбирая тот, который должен быть назначен, после чего отправляет пользователю ответ OFFER.
- Клиент отправляет пакет REQUEST для принятия предложения.
- Сервер отправляет пакет ACK для подтверждения назначения IP-адреса (если он не доступен, отправляется пакет NACK – без подтверждения, и процесс повторяется, пока клиент не получит действительный АйПи).
Протокол выполняется в фоновом режиме, когда происходит соединение с сеткой. Работает одинаково для проводных и беспроводных подключений – это означает, что настольные компьютеры, планшеты и смартфоны могут подключаться одновременно. Необходимый для этого период времени зависит от типа маршрутизатора и размера сети – обычно процедура занимает от трех до десяти секунд.
Преимущества использования DHCP
Компьютер, планшет или смартфон, который необходимо подключить к существующей (домашней или офисной) сетке, должны быть правильно настроены для связи с другим оборудованием. Ручная настройка статических маршрутов по IPv4 или IPv6 вместе с информацией о конкретной сети может привести к человеческим ошибкам, поскольку необходимо вводить значительное количество цифр. Кроме того, могут быть назначены одинаковые IP-адреса нескольким устройствам, что вызывает конфликт между ними. DHCP автоматизирует этот громоздкий ручной процесс, динамически назначая АйПи.
Структура и функциональность
Dynamic Host Configuration Protocol выполняет свои функции, позволяя устройствам в своей сети запрашивать IP-адреса и другие конфигурации у интернет-провайдера. Этот процесс позволяет сетке функционировать без необходимости администратора вручную назначать IP-адреса каждому устройству. Протокол был разработан с учетом модели клиент/сервер. Таким образом, когда происходит подключение к сетке, пользовательское программное обеспечение передает запрос всем доступным устройствам. Запрос распознается любым DHCP-сервером, который будет управлять IP-адресами пула и другими важными параметрами (шлюзом по умолчанию, доменным именем). Распознав запрос, он отвечает, выдавая соответствующую информацию.
Настройка узла позволяет админу централизованно управлять процессом и автоматизировать назначение IP-адресов, не беспокоясь о повторном вводе сетевого шлюза для каждого подключаемого модуля и о том, что они продублируются двум и более компьютерам. Следовательно, создавать и управлять сетью намного проще.
Распределение IP-адресов может быть выполнено одним из трех способов в зависимости от реализации Dynamic Host Configuration Protocol:
- Динамический. Выполняется сисадмином, определяющим диапазон IP-адресов, используемых сервером для выдачи подключаемым модулям в течение выделенного периода времени. Эта процедура запроса и предоставления действует как аренда.
- Автоматический. Аналогичен предыдущему, однако адреса постоянно привязаны к клиентам, которые подключаются к серверу. Это означает, что он будет вести учет адресов, привязанных к определенным пользователям. При повторном подключении можно получить IP, идентичные тем, что были присвоены при последнем соединении.
- Ручной (или статический). Выполняется путем установки схемы сопоставления для использования сервером, который после настройки выдает каждому пользователю частный IP-адрес на основе его MAC-адреса. В случае, если MAC-адрес клиента не может быть сопоставлен, используются другие методы распределения.
Резюме
Протокол динамической конфигурации хоста является критически важной сетевой службой. Она помогает системному администратору в работе с клиентами путем назначения, отслеживания и переназначения IP. Кроме того, оставляя управление в случае каких-либо проблем, нужно просто проверять настройки, а не напрямую работать с пользователями.
