Sieci komputerowe
DHCP automatyzuje przydzielanie konfiguracji IP klientom. Dzięki temu urządzenia końcowe mogą dostać adres, maskę, bramę, DNS i czas dzierżawy bez ręcznego ustawiania parametrów.
Serwer DHCP
UDP 67
Klient DHCP
UDP 68
Proces
DORA
Adres
lease
Podstawy
DHCP to Dynamic Host Configuration Protocol. Usługa automatyzuje przydzielanie konfiguracji IPv4 klientom w sieci. Klient może otrzymać adres IPv4, maskę podsieci, bramę domyślną, serwery DNS oraz czas dzierżawy.
Zamiast konfigurować ręcznie każde urządzenie, administrator ustawia reguły na serwerze DHCP.
DNS zamienia nazwy na adresy, NAT tłumaczy adresy między sieciami, a DHCP przydziela konfigurację IP klientom.
| Podejście | Jak działa | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Konfiguracja statyczna | Administrator ręcznie ustawia IP, maskę, bramę i DNS. | Router, serwer, urządzenie infrastruktury, wybrane urządzenia wymagające stałego IP. |
| DHCP | Klient automatycznie pobiera konfigurację z serwera DHCP. | Komputery użytkowników, telefony, laptopy i inne urządzenia końcowe. |
Konfiguracja statyczna dobrze pasuje do urządzeń infrastruktury i serwerów. DHCP jest wygodne dla urządzeń końcowych, które często pojawiają się i znikają z sieci. Stały adres może być też realizowany przez rezerwację DHCP.
| Etap | Rola komunikatu |
|---|---|
| Discover | Klient szuka dostępnego serwera DHCP. |
| Offer | Serwer proponuje adres i parametry konfiguracji. |
| Request | Klient informuje, którą ofertę chce zaakceptować. |
| Acknowledge | Serwer potwierdza przydział konfiguracji. |
Pierwszy DHCPDISCOVER w typowym dydaktycznym modelu IPv4 może wyglądać tak: source IP 0.0.0.0, destination 255.255.255.255, UDP 68 → 67. Klient szuka dostępnego serwera DHCP.
Przykład
Serwer DHCP 192.168.1.1 może zaoferować klientowi adres 192.168.1.100, maskę 255.255.255.0, bramę 192.168.1.1, DNS 192.168.1.1 lub inny skonfigurowany DNS oraz lease, np. 8 godzin. Ten czas jest tylko przykładem, nie obowiązkowym standardem.
DHCPREQUEST oznacza, że klient informuje, którą ofertę chce zaakceptować. DHCPACK potwierdza konfigurację. DHCPNAK może w określonych sytuacjach oznaczać odrzucenie lub nieprawidłową konfigurację.
Scope, czyli pula DHCP, to zakres adresów, z którego serwer może przydzielać konfigurację klientom. Przykładowo w sieci 192.168.10.0/24 router może mieć 192.168.10.1, a pula może obejmować 192.168.10.100-192.168.10.200.
Lease oznacza dzierżawę adresu. Adres nie musi być przypisany klientowi na zawsze: zostaje przydzielony na określony czas, może być odnowiony albo wygasnąć.
Rezerwacja DHCP pozwala przydzielać konkretnemu klientowi ten sam adres, np. Klient A → identyfikator klienta lub MAC → 192.168.10.20. Często używa się adresu MAC, ale implementacje mogą korzystać także z innych identyfikatorów klienta.
Klient może próbować odnowić dzierżawę przed jej końcem. Momenty T1 i T2 zależą od czasu lease i konfiguracji serwera, więc nie są stałymi godzinami.
| Opcja | Nazwa | Znaczenie |
|---|---|---|
| Option 1 | Subnet Mask | Maska podsieci, np. 255.255.255.0. |
| Option 3 | Router / Default Gateway | Brama domyślna dla ruchu poza lokalną sieć. |
| Option 6 | DNS Servers | Adresy serwerów DNS przekazywane klientowi. |
| Option 51 | IP Address Lease Time | Czas dzierżawy adresu IP. |
Jeżeli klient i serwer DHCP są w różnych podsieciach, urządzenie routujące może przekazać zapytanie do serwera jako DHCP Relay. W części urządzeń spotkasz nazwę funkcji w rodzaju ip helper-address, ale nie jest to uniwersalna nazwa dla każdego producenta.
Model
W sieci 192.168.50.0/24 serwer DHCP może przekazywać klientom wartości wynikające ze swojej konfiguracji: bramę 192.168.50.1, pulę 192.168.50.100-192.168.50.150, DNS 192.168.50.1 oraz lease 12 godzin.
| Parametr klienta | Przykładowa wartość | Skąd pochodzi |
|---|---|---|
| IP | 192.168.50.104 | Z puli DHCP 192.168.50.100-192.168.50.150. |
| Maska | 255.255.255.0 | Z konfiguracji podsieci na serwerze DHCP. |
| Gateway | 192.168.50.1 | Z opcji bramy/routera. |
| DNS | 192.168.50.1 | Z opcji DNS. |
| Lease | 12 godzin | Z czasu dzierżawy ustawionego na serwerze. |
Klient
Podstawowe polecenie to:
| Pole | Co sprawdzić |
|---|---|
| DHCP Enabled | Czy interfejs pobiera konfigurację z DHCP. |
| IPv4 Address | Adres IPv4 przydzielony klientowi. |
| Subnet Mask | Maska podsieci otrzymana z konfiguracji. |
| Default Gateway | Brama domyślna używana poza siecią lokalną. |
| DHCP Server | Adres serwera, który przydzielił konfigurację. |
| DNS Servers | Serwery DNS przekazane klientowi. |
| Lease Obtained | Moment uzyskania dzierżawy. |
| Lease Expires | Moment wygaśnięcia dzierżawy. |
Polecenia release i renew mogą chwilowo pozbawić klienta łączności IP, ponieważ zwalniają i odnawiają konfigurację.
Klient
Podstawowe polecenia niezależne od konkretnego klienta DHCP:
Dla DNS w systemach używających systemd-resolved można sprawdzić:
Konkretne narzędzie odnawiania lease zależy od używanego systemu zarządzania siecią, np. NetworkManager, systemd-networkd lub innego klienta DHCP. Nie zakładamy obowiązkowej obecności dhclient.
Troubleshooting
Powiązanie z IPv4
Windows może automatycznie użyć adresu z zakresu 169.254.0.0/16, gdy konfiguracja IPv4 przez DHCP się nie powiedzie. Nie każdy system operacyjny musi zachować się identycznie.
Adres 169.254.x.x często jest sygnałem, że należy sprawdzić DHCP, ale sam w sobie nie dowodzi dokładnej przyczyny awarii.
Ćwiczenia
Najpierw wykonaj obliczenia samodzielnie. Odpowiedzi rozwiń dopiero wtedy, gdy masz własny wynik.
Pytania kontrolne
Laboratorium Debian + Kea DHCP w izolowanej sieci VirtualBox.