Служба DHCP

Служба DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol ) — это одна из служб поддержки протокола TCP/IP, разработанная для упрощения администрирования IP-сети за счет использования специально настроенного сервера для централизованного управления IP-адресами и другими параметрами протокола TCP/IP, необходимыми сетевым узлам. Сервер DHCP избавляет сетевого администратора от необходимости ручного выполнения таких операций, как:

• автоматическое назначение сетевым узлам IP-адресов и прочих параметров протокола TCP/IP (например, маска подсети, адрес основного шлюза подсети, адреса серверов DNS и WINS);
• недопущение дублирования IP-адресов, назначаемых различным узлам сети;
• освобождение IP-адресов узлов, удаленных из сети;
• ведение централизованной БД выданных IP-адресов.

Особенности службы DHCP в системах семейства Windows Server:

• Интеграция с DNS — DHCP-серверы могут осуществлять динамическую регистрацию выдаваемых IP-адресов и FQDN-имен сетевых узлов в базе данных DNS-сервера (это особенно актуально для сетевых клиентов, которые не поддерживают динамическую регистрацию на сервере DNS, например, Windows 95/98/NT4);
• Авторизация сервера DHCP в Active Directory — если сетевой администратор установит службу DHCP на сервере Windows 2000/2003, то сервер не будет функционировать, пока не будет авторизован в AD (это обеспечивает защиту от установки несанкционированных DHCP-серверов);
• Резервное копирование базы данных DHCP — Созданная резервная копия может использоваться впоследствии для восстановления работоспособности DHCP-сервера.

Определим основные термины, относящиеся к службе DHCP

• Клиент DHCP — сетевой узел с динамическим IP-адресом, полученным от сервера DHCP;
• Период аренды — срок, на который клиенту предоставляется IP-адрес;
• Область — это полный последовательный диапазон допустимых IP-адресов в сети (чаще всего области определяют отдельную физическую подсеть, для которой предоставляются услуги DHCP);
• Исключаемый диапазон — это ограниченная последовательность IP-адресов в области, которая исключается из числа адресов, предлагаемых службой DHCP (исключаемые диапазоны гарантируют, что сервер не предложит ни один адрес из этих диапазонов DHCP-клиентам в сети);
• Доступный пул адресов в области — адреса, оставшиеся после определения области DHCP и исключаемых диапазонов (адреса из пула могут быть динамически назначены сервером DHCP-клиентам в сети);
• Резервирование — назначение DHCP-сервером определенному сетевому узлу постоянного IP-адреса (резервирования гарантируют, что указанный сетевой узел будет всегда использовать один и тот же IP-адрес).

Рассмотрим технологию предоставления IP-адресов DHCP-сервером DHCP-клиентам

При загрузке компьютера, настроенного на автоматическое получение IP-адреса, или при смене статической настройки IP-конфигурации на динамическую, а также при обновлении IP-конфигурации сетевого узла происходят следующие действия:

1. компьютер посылает широковещательный запрос на аренду IP-адреса (точнее, на обнаружение доступного DHCP-сервера, DHCP Discover );
2. DHCP-серверы, получившие данный запрос, посылают данному сетевому узлу свои предложения IP-адреса ( DHCP Offer );
3. клиент отвечает на предложение, полученное первым, соответствующему серверу запросом на выбор арендуемого IP-адреса ( DHCP Request );
4. DHCP-сервер регистрирует в своей БД выданную IP-конфигурацию (вместе с именем компьютера и физическим адресом его сетевого адаптера) и посылает клиенту подтверждение на аренду IP-адреса ( DHCP Acknowledgement ).

Данный процесс изображен на рис. 10.3:

Рис. 10.3.

Планирование серверов DHCP

При планировании серверов DHCP необходимо учитывать в первую очередь требования производительности и отказоустойчивости (доступности) данной службы. Поэтому основные рекомендации при развертывании службы DHCP в корпоративной сети будут следующими:

• желательно в каждой IP-сети установить отдельный DHCP-сервер;
• если нет возможности установить свой сервер в каждой IP-сети, необходимо на маршрутизаторах, объединяющих IP-сети, запустить и настроить агент ретрансляции DHCP-запросов ( DHCP Relay Agent ) таким образом, чтобы он пересылал широковещательные запросы DHCP из подсети, в которой нет DHCP-сервера, на соответствующий DHCP-сервер, а на самом DHCP-сервере создать области для всех обслуживаемых IP-сетей;
• для повышения отказоустойчивости следует установить несколько серверов DHCP, при этом на каждом DHCP-сервере, кроме областей для "своих" IP-сетей, необходимо создать области для других подсетей (при этом диапазоны IP-адресов в таких резервных областях не должны пересекаться с основными областями, созданными на серверах DHCP в "своих" подсетях);
• в больших IP-сетях DHCP-серверы должны иметь мощные процессоры, достаточно большие объемы оперативной памяти и быстродействующие дисковые подсистемы, т.к. обслуживание большого количества клиентов требует интенсивной работы с базой данных DHCP-сервера.