DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Apresentação em tema: "DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)"— Transcrição da apresentação:

1 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
Gerencia de Redes Redes de Computadores II *baseado no material de Flávio Almeida, Gustavo Ferraz, Hugo Simões, Humberto Pacheco

2 Motivação Principais parâmetros que devem ser configurados para que o protocolo TCP/IP funcione em uma máquina Número IP Máscara de sub-rede Gateway Padrão Número IP de um ou mais servidores DNS

3 Motivação Em uma rede com centenas e até mesmo milhares de estações de trabalho, configurar o TCP/IP em cada estação se torna uma tarefa bastante trabalhosa Sempre que houver mudanças, a reconfiguração terá que ser feita manualmente em todas as estações de trabalho

4 Motivação Possibilidade de erros de configuração
Digitação do endereço IP Digitação da máscara de sub-rede

5 Origem

6 RARP Reverse Address Resolution Protocol Funcionalmente similar ao ARP
Faz um broadcast de requisição de um endereço IP associado ao endereço MAC fornecido O servidor RARP responde com um endereço IP Apenas atribui o endereço IP (não o roteador default e a máscara de subrede).

7 BOOTP BOOTstrap Protocol (BOOTP) De 1985
Host pode configurar seus parâmetros IP em boot time. 3 serviços Atribuição de endereço IP Detecta o endereço IP para uma máquina servidora. O nome de um arquivo para ser carregado e executado por um cliente (boot file name) Não apenas a atribuição de IP, mas também o roteador padrão, máscara de rede, etc. Enviado como mensagens UDP Usa o endereço de broadcast ( ):

8 DHCP

9 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol A partir de 1993 RFC 1541
Uma extensão do BOOTP Mesmos números de porta do BOOTP Extensões: Apoia alocação temporária ( “leases") de endereços IP O cliente DHCP poderá adquirir todos os parâmetros de configuração IP necessários para a operar DHCP pode interoperar com clientes BOOTP.

10 DHCP DHCP é o mecanismo preferido para alocação dinâmica de endereços IP Criado para facilitar a configuração e administração do protocolo TCP/IP em uma rede com um grande número de máquinas Gerencia informações sobre parâmetros de configuração do cliente como o gateway padrão, nome do domínio, os servidores DNS, etc. Evita problemas de conectividade ou desorganização da rede, tais como: Mudança de endereços IP e gateway Conflito de endereços

11 Critério de atribuição de IP
Atribuição manual Atribuição automática Atribuição dinâmica

12 Formato de mensagem DHCP
Tipo da Mensagem BootRequest /BootReply Opicionalmente usado pelos agentes DHCP

13 Formato de mensagem DHCP
ID da transação, um número gerado randomicamente escolhido pelo cliente, usado pelo cliente e servidor para associar mensagens e respostas entre um cliente e um servidor. Endereço IP do cliente. Total de segundos passados desde que o cliente iniciou a requisição.

14 Formato de mensagem DHCP
Endereço IP do agente Relay, usado no booting via um agente relay. Seu endereço IP. Endereço IP do próximo servidor usado no bootstrap; retornado no DHCPOFFER, DHCPACK pelo servidor.

15 Formato de mensagem DHCP
Opcional host name do servidor. Nome do arquivo de boot, nome ou null em DHCPDISCOVER, nome do diretório. Endereço do Hardware do cliente. Campo opcional de parâmetros.

16 Encapsulamento das mensagens
Cabeçalho DHCP Cabeçalho UDP Cabeçalho IP Ethernet

17 Funcionamento DHCP

18 Funcionamento DHCP Processo de 4 fases entre cliente e servidores
Cliente envia DISCOVER “Alguém me envie um endereço” (Broadcast). Servidores OFFER “Use este endereço”. Cliente REQUESTS “Eu usarei este”. (broadcast) Servidores ACKNOWLEDGE “OK ou No Way!” (ACK/NAK)

19 Fluxo de mensagens inicial
Server A Client Server B Cliente tenta descobrir disponíveis DHCP Servers DHCPDISCOVER Servers responde com ofertas DHCPOFFER Cliente recolhe ofertas e decide qual aceitar O cliente faz um requisição broadcasts um dos endereços ofertados. DHCPREQUEST O servidor reconhece o uso do endereço IP pelo cliente. DHCPACK Configuração Completa Desligamento O cliente libera o uso do endereço IP DHCPRELEASE

20 DHCP Tipos de Mensagens
Message Description DISCOVER Client broadcast to locate available servers OFFER Server to client response offering configuration parameters REQUEST Client broadcast requesting offered parameters ACK Server to client response confirming a request NAK Server to client response denying a request RELEASE Client to server request to relinquish IP address DECLINE Client to server notification that IP address is in use

21 Tempo de renovação concessão (Client Lease)
Escolhendo um tempo de lease Lease atribuído anteriormente ao cliente; Lease padrão Lease requisitado pelo cliente Lease relacionado com o identificador do cliente

22 Tempo de renovação concessão (Client Lease)
T1 < T2 < Tempo de concessão T1 valor padrão = 1/2 of lease time T2 valor padrão = 7/8 of lease time Comunicado via DHCPOFFER, DHCPACK Ações do cliente quando o tempo passa: T1: cliente deve renovar endereço com o servidor DHCP. T2: cliente deve renovar endereço com algum servidor DHCP. Tempo de concessão (Lease time): cliente deve parar de usar o endereço IP.

23 Fluxo de renovação Server A Client Server B DHCPREQUEST DHCPACK
T1 elapses Client unicasts request to continue using IP address DHCPREQUEST Server acknowledges request and updates lease DHCPACK Configuration complete T1 elapses Client unicasts request to continue using IP address DHCPREQUEST T2 elapses Client broadcasts request to continue using IP address DHCPREQUEST Server acknowledges request and updates lease DHCPACK Configuration complete

24 Estrutura de uma rede DHCP Clients Router Internet UDP Port 68

25 DHCP Relay Sub-rede 1 DHCP RELAY Sub-rede 2

26 DHCP Relay DHCP relays habilitam um servidor DHCP por domínio administrativo, além de um servidor por rede. Necessita um DHCP relay em cada rede DHCP relay envia um pacote IP unicast para o servidor DHCP, quando “escuta” um pacote broadcast IP local com DHCPDISCOVER IP Router LAN1 LAN2 DHCP Relay DHCP Server Requesting Host

27 DHCP Relay Servidor DHCP seleciona um endereço IP dinâmico
Mapeia endereços MAC dos hosts para endereços IP dinâmicos Outra vantagem dos relays: habilita as respostas DHCP a voltarem para o host que requisitou Servidor não pode enviar diretamente de volta usando endereços MAC dos hosts Servidor DHCP envia unicast ao endereço IP conhecido do DHCP relay, o qual envia aos endereços MAC locais dos hosts IP Router LAN1 LAN2 DHCP Relay DHCP Server Requesting Host

28 Referências Tominaga, Akihiro; et al “Problems and Solutions of DHCP”
RFC 2131 Computer Networking, 4 ed. James F. Kurose Keith W. Ross Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks