DHCP 1. Introdução Inicialmente, a necessidade de automatizar a requisição e distribuição do endereço IP deu-se em função da existência de estações.

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1 DHCP 1. Introdução Inicialmente, a necessidade de automatizar a requisição e distribuição do endereço IP deu-se em função da existência de estações sem disco (diskless). Esta demanda provocou o uso do protocolo de camada de enlace RARP. Com o aumento do número de máquinas nas redes e também a crescente necessidade de maiores informações de configuração para comunicação em uma rede, o RARP mostrou-se ineficiente, o que levou a criação do protocolo BOOTP.

2 DHCP O advento da computação móvel trouxe uma grande limitação ao BOOTP. Foi criado, então, o DHCP, uma versão estendida do BOOTP, que permite a atribuição dinâmica de endereços IP. O DHCP foi designado para resolver esse problema enquanto simplifica a administração da rede TCP/IP. DHCP vem do Inglês Dynamic Host Configuration Protocol que significa Protocolo de Configuração de Host Dinâmico. O DHCP é especificado pela IETF - Internet Engineering Task Force por meio dos RFCs (Requests For Comments) 1533, 1534, 1541 e 1542.

3 DHCP 2. RARP Para se entender claramente o funcionamento do DHCP, é necessário conhecer o funcionamento do BOOTP, que, por sua vez, exige conhecimento prévio em relação ao funcionamento e problemas do RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Para um sistema computacional enviar e receber datagramas é preciso que este possua um endereço de rede IP de 32 bits que o identifique. Em condições normais (uma estação completa), o endereço IP fica armazenado na memória da máquina, carregado após o boot. Quando a máquina não possui um disco para inicialização do sistema (estação diskless) para carregar o seu endereço IP, a imagem de memória daquela estação fica armazenada no servidor. Como é possível a máquina cliente obter o seu endereço IP para envio da imagem de memória pelo servidor?

4 DHCP Cada máquina com uma placa de rede possui uma identificação única e que praticamente não se repete. Esta identificação é uma seqüência de bits, gravado no chip da placa, que é utilizada como endereço físico na rede (MAC address). A estação diskless utiliza um protocolo que permite a obtenção do endereço IP fazendo uso do endereço físico da placa. Este protocolo é o RARP. A exemplo do ARP, a mensagem RARP trafega na rede encapsulada na porção de dados de um quadro. A identificação do quadro é feita com o preenchimento de valores diferentes no campo operação. A comunicação RARP é feita a partir da difusão da solicitação de uma estação na rede local para aquisição de um endereço IP. A estação solicitante remete, na sua mensagem, o seu endereço MAC no campo target HA. Somente os servidores RARP irão processá-la.

5 DHCP Os servidores respondem às solicitações preenchendo o campo tipo de protocolo, mudando o campo operação de solicitação para resposta e enviando a mensagem diretamente a máquina solicitante. Ela recebe as respostas de todos os servidores RARP, mesmo tendo aceito a primeira. A partir deste momento a máquina só utilizará o RARP novamente se for feita uma reinicialização do sistema.

6 DHCP Com isso, ficam aparentes algumas desvantagens deste protocolo:
• Como o RARP opera num nível mais baixo, ele utiliza um acesso direto ao hardware de rede, com isso torna-se muito complicado para um programador de aplicativos construir um servidor; • Ele sub utiliza o quadro, pois poderia carregar mais informações úteis para a configuração do cliente sem "custo adicional"; • Pelo fato do RARP utilizar um endereço de hardware para identificar o equipamento, ele não pode ser aplicado em redes que atribuem esses endereços dinamicamente.

7 DHCP 3. BOOTP As deficiências encontradas no RARP foram solucionadas com a criação do BOOTP (BOOTstrap Protocol). Por utilizar o UDP para trafegar suas mensagens, ele pode ser usado por uma aplicação de forma mais simples que o RARP. Ele também é mais eficiente que este protocolo por embutir em sua mensagem outras informações importantes para a inicialização.

8 DHCP Diferente da comunicação RARP, a comunicação BOOTP se processa na camada de rede. A estação cliente lança a sua solicitação na rede utilizando um endereço IP de difusão. Os servidores BOOTP serão os únicos a reconhecer e responder também por difusão. Esta forma de resposta é utilizada pelo fato do cliente não possuir ainda, o seu endereço IP para confirmar o recebimento. O BOOTP delega ao cliente toda a responsabilidade por uma comunicação segura pois, os protocolos utilizados são passíveis de corrupção ou perda de dados. O BOOTP solicita ao UDP - User Datagram Protocol - que faça um checksum e ainda especifica que solicitações e respostas tenham seu campo DONT FRAGMENT ativo para comportar clientes de memória pequena. O BOOTP permite várias respostas e processa sempre a primeira. Caso haja perda de datagrama, utiliza-se uma técnica de TIMEOUT para retransmissão.

9 DHCP 4. DHCP: A evolução Criado para substituir o BOOTP na tarefa de automatizar o fornecimento de endereços IP em uma rede, o DHCP é um serviço que permite facilidades para redes que utilizam a computação móvel (wireless network, computadores portáteis) ou que possuem uma faixa de endereços IP limitada. Dois fatores contribuíram para que esse novo protocolo de configuração fosse criado. O BOOTP resolveu parte do problema de subutilização do quadro quando do envio de um endereço IP. Com o DHCP, em uma única mensagem são enviadas para o equipamento todas as informações de inicialização necessárias. Outro fator importantíssimo e que pode ser considerado como o principal é a locação rápida e dinâmica de um endereço IP para um equipamento conectado à rede.

10 DHCP 4. DHCP: A evolução Criado para substituir o BOOTP na tarefa de automatizar o fornecimento de endereços IP em uma rede, o DHCP é um serviço que permite facilidades para redes que utilizam a computação móvel (wireless network, computadores portáteis) ou que possuem uma faixa de endereços IP limitada. Dois fatores contribuíram para que esse novo protocolo de configuração fosse criado. O BOOTP resolveu parte do problema de subutilização do quadro quando do envio de um endereço IP. Com o DHCP, em uma única mensagem são enviadas para o equipamento todas as informações de inicialização necessárias. Outro fator importantíssimo e que pode ser considerado como o principal é a locação rápida e dinâmica de um endereço IP para um equipamento conectado à rede.

11 DHCP 5. ATRIBUIÇÃO DE ENDEREÇO
O DHCP pode atribuir endereço para um equipamento de rede de três formas: • Configuração manual; • Configuração automática; • Configuração dinâmica. Neste caso, é possível atrelar um endereço IP a uma determinada máquina na rede. Para isso, é necessária a associação de um endereço existente no banco do servidor DHCP ao endereço MAC do adaptador de rede da máquina. Configurado desta forma, o DHCP irá trabalhar de maneira semelhante ao BOOTP. Esse endereço "amarrado" ao equipamento não poderá ser utilizado por outro, a não ser que eles utilizem a mesma placa de rede

12 DHCP Configuração Automática
Nesta forma, o servidor DHCP é configurado para atribuir um endereço IP a um equipamento por tempo indeterminado. Quando este conecta-se pela primeira vez na rede, lhe é atribuído um endereço permanente. A diferença existente entre esta e a primeira configuração é que nesta não é necessária uma especificação do equipamento que utilizará determinado endereço. Ele é atribuído de forma automática. Configuração Dinâmica Neste tipo de configuração, é que reside a característica principal do DHCP, que o diferencia do BOOTP. Desta forma o endereço IP é locado temporariamente a um equipamento e periodicamente, é necessária a atualização dessa locação. Com essa configuração, é possível ser utilizado por diferentes equipamentos, em momentos diferentes, o mesmo endereço IP. Basta, para isso, que o primeiro a locar o endereço, deixe de utilizá-lo. Quando o outro equipamento solicitar ao servidor DHCP um endereço IP poderá ser fornecido ao mesmo o endereço deixado pelo primeiro.

13 DHCP 6. O SERVIDOR DHCP O servidor DHCP deve ser configurado pelo administrador da rede para disponibilizar aos seus clientes, endereços IP em uma das três formas de fornecimento descritas acima. Para tanto, ele alimenta um banco com os endereços da sua sub-rede que serão fornecidos de forma automática. É importante deixar claro que, em uma rede, o administrador deverá deixar fixo em algumas máquinas os seus endereços IP. Nas configurações, será estabelecido o prazo de locação de um endereço. Esse prazo pode variar de horas a dias ou simplesmente ser ilimitado. Essa decisão irá depender da rede em que o DHCP está servindo e das necessidades de um determinado equipamento.

14 DHCP 7. O CLIENTE DHCP Um cliente DHCP é um equipamento que está configurado para solicitar a um servidor DHCP um endereço IP. Como já foi dito anteriormente, alguns equipamentos na rede devem possuir endereços IP fixos, já configurados na própria máquina, em função dos serviços que eles disponibilizam na rede. Essas máquinas não são consideradas como clientes DHCP. Um cliente DHCP pode passar por seis estados de aquisição: • INICIALIZA • SELECIONA • SOLICITA • LIMITE • RENOVA • VINCULA NOVAMENTE