PDF de programación - UD10 - Servidor DHCP

UNIDAD DIDACTICA 10

DYNAMIC HOST CONFIGURATION

PROTOCOL - DHCP

Eduard Lara

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ÍNDICE

1. Asignación direcciones IP (dinámica/estática)
2. BOOTP. Predecesor de DHCP
3. DHCP
4. Operación DHCP
5. Configuración DHCP

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1. ASIGNACIÓN DIRECCIONES

IP

La asignación de direcciones IP puede ser:
Manual (estática). Los routers, servidores y
otros dispositivos fundamentales de la red por lo
general requieren de una configuración IP
estática, que se introduce de forma manual.
Suelen tener esta información tener almacenada
esta información en ficheros del SO.
Automática (dinámica): Los hosts no necesitan
una dirección específica. Se les puede asignar
cualquier dirección dentro de un rango
predefinido (BOOTP o DHCP).

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1. ASIGNACIÓN DIRECCIONES

IP

De forma

dinámica DHCP

De forma estática

o manual

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2. BOOTP. PREDECESOR DE

DHCP

Anteriormente se utilizaba RARP para
determinar la @ IP de un dispositivo a partir de
su @ MAC, pero sólo proporcionaba un parámetro.
En 1985 se crea el protocolo Boot-Strap
Protocol (BOOTP - RFC 951)
Permite la configuración de estaciones de
trabajo sin disco. Les indicaba donde cargar la
imagen del SO.
BOOTP se basa en el modelo cliente/servidor y
se vale de UDP (puertos 67 y 68).

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2. BOOTP. PREDECESOR DE

DHCP

BOOTP no asigna direcciones IP a un host de
forma dinámica. Asocia @ IP a partir de @ MAC de
una forma predefinida. Si la entrada no existe,
entonces no envía ninguna @ IP al cliente.
El cliente BOOTP envía un mensaje BOOTP
request mediante un mensaje broadcast:

Cliente

Bootp Request

@IP destino = 255.255.255.255 y @IP origen = 0.0.0.0.

Servidor DHCP

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2. BOOTP. PREDECESOR DE

DHCP

El BOOTP server contesta con un (BOOTP
response message) los siguientes 4 parámetros
básicos IP:

Bootp Response

Cliente

Servidor DHCP

Dirección IP

Dirección de gateway
Máscara de subred

Dirección de servidor DNS.

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2. BOOTP. PREDECESOR DE

DHCP

BOOTP utiliza una estructura de tramas muy
sencilla y el tráfico generado es mínimo pero su
eficacia es muy baja

IP

Header

UDP
Header

BOOTP request/Reply

20 bytes 8 bytes 300 bytes

Utiliza la técnica del timeout y retransmisión. Si
no llega la respuesta en un tiempo determinado se ha
de enviar otra vez la solicitud.

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2. BOOTP. PREDECESOR DE

DHCP

Si falla la alimentación de una red todas las
máquinas han de inicializarse lo que sobrecargará el
servidor BOOTP con solicitudes
Se asigna un tiempo aleatorio a las máquinas con
el fin de no congestionar al servidor.
BOOTP fue diseñado para redes estáticas por lo
que en entornos de portátiles y redes inalámbricas
hace imposible que este protocolo pueda ser útil ya
que es lento.

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3. DHCP

A principios de la década de los 90, IETF
desarrolló el protocolo DHCP. Su principal objetivo
era superar las limitaciones de BOOTP, ampliándolo.
DHCP se diseñó para asignar las direcciones IP y
toda información de configuración de red
importante de forma dinámica.
DHCP no está destinado a la configuración de
routers, switches y servidores. Estos tipos de hosts
necesitan contar con direcciones IP estáticas.

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3. DHCP

DHCP está construido sobre el modelo
cliente/servidor:

Los clientes DHCP de una red IP obtienen sus
configuraciones a través de un servidor DHCP.
El servidor DHCP administra la asignación de
conjuntos predefinidos de direcciones IP y
responde a las peticiones de configuración de los
clientes.

El formato de los mensajes DHCP está basado en
el formato de mensajes BOOTP.

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3. DHCP

Puede ser configurado para asignar:
-@IP permanentes a servidores
-@ IP no permanentes (bajo demanda) a hosts,
de entre un conjunto (pool) de @IP.

Esta información puede ser alquilada durante un

tiempo (lease time) definido administrativamente.
Cuando el período de alquiler se termina, el cliente
debe pedir otra dirección, aunque en general, se le
reasigna la misma dirección

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3. DIFERENCIAS BOOTP vs

DHCP

BOOTP
Mapeo estático
Asignación permanente

Sólo admite 4 parámetros
de configuración

DHCP

Mapeo dinámico
Permite alquiler direcciones
(leasing)
Admite más de 30 parámetros de
configuración (WINS, dominio, etc)

DHCP permite asignar @ IP a los clientes por un
período determinado. Más tarde se puede reasignar
la misma @ IP a otro cliente.
Los clientes pueden renovar los alquileres y
mantener la misma dirección IP.

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3. VENTAJAS DHCP

Los servicios DHCP facilitan el crecimiento y la
administración de una red
Es una herramienta muy útil que ahorra tiempo a
los administradores de red
Un cliente DHCP está incluido en la mayoría de los
sistemas operativos modernos: Windows, Novell
Netware, Sun Solaris, Linux y MAC OS.
Problemas DHCP con DNS: cuando una
computadora cambia de @IP (no necesariamente en
otra red) no puede mantener su nombre y dominio

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3. MECANISMOS ASIGNACIÓN

DIRECCIONES IP EN DHCP

Asignación manual o estática: En el servidor se

asocia una @IP a la @ MAC de un cliente. Asigna
siempre la misma @ IP a un host determinado

Asignación automática: DHCP asigna una dirección IP

de forma permanente a un cliente, hasta que el
cliente la libera. El tiempo de alquiler es ilimitado.

Asignación dinámica: DHCP asigna o alquila una

dirección IP a un cliente por un período de tiempo
limitado. Es el único mecanismo que permite reusar
direcciones que no están siendo utilizadas
actualmente por los clientes.

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3. PARÁMETROS DE

CONFIGURACIÓN EN DHCP

Máscara de subred
Router por defecto
Puerta de enlace (Gateway por defecto)
Nombres de dominio (ac.upc.edu)
@ IP del servidor DNS.
Servidor(es) WINS
Hostname del cliente.
Nombre DNS
Dirección broadcast
Servidores NIS (Servicio de Infor.deRed)
Dominios NIS
Servidores NTP, SMTP, TFTP

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3. CARACTERÍSTICAS DHCP

Utiliza UDP como protocolo de transporte.
El puerto del servidor es 67 y el del cliente es 68

(es un puerto fijo y no efímero). Esto no es un
problema porque en un mismo host sólo puede
haber un cliente DHCP.

En la misma red puede haber más de un servidor
DHCP. Si varios servidores responden, el cliente
puede elegir sólo una de las ofertas.

Un cliente debe tener DHCP configurado al

comenzar su proceso de participación en la red.

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4. OPERACIÓN DHCP

1) El cliente envía un mensaje broadcast

DHCPDISCOVER al servidor para obtener una
configuración IP. Es un mensaje UDP con @ IP
origen 0.0.0.0 y destino 255.255.255.255, puerto
UDP origen 67 y puerto UDP destino 68.
Este mensaje puede sugerir las opciones que desea
el cliente, como la @ IP o como cuando pide una
extensión de un alquiler DHCP.

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4. OPERACIÓN DHCP

2) Cuando un servidor recibe el broadcast, determina

si puede servir esa petición de su propia base de
datos. Si puede, les ofrece al cliente una propuesta
de configuración IP en un mensaje DHCPOFFER
unicast. Esta propuesta puede incluir direcciones
IP: direcciones de servidores DNS y tiempo de
alquiler. Uno de los parámetros de este mensaje es
un id del servidor. Algunos servidores antes de
antes de enviar una propuesta DHCPOFFER al
cliente, se aseguran que no esté no esté en uso:
realizan un ping a una dirección del conjunto.

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4. OPERACIÓN DHCP

3) Si el cliente encuentra que la propuesta es buena,

envía otro mensaje broadcast, un
DHCPREQUEST, pidiendo de forma específica
aquellos parámetros IP en particular. Se envía la
petición en forma broadcast, en lugar de enviarla
en unicast, porque el primer mensaje, el
DHCPDISCOVER, pudo haber llegado a más de un
servidor DHCP. Entonces permite identificar qué
oferta se aceptó, utilizando el identificador del
servidor que había en el mensaje DHCPOFFER que
escogió.

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4. OPERACIÓN DHCP

4) El servidor que recibe el DHCPREQUEST

formaliza la configuración mandando un recibo
unicast, el DHCPACK. Es posible, aunque muy poco
probable, que el servidor no envíe el DHCPACK.
Esto puede ocurrir porque entretanto, el servidor
pudo haber alquilado esa información a otro
cliente. La recepción del mensaje DHCPACK
permite que un cliente comience a utilizar la
dirección asignada de inmediato.

5) Si el cliente detecta que la dirección ya está en

uso en el segmento local, envía un mensaje
DHCPDECLINE y el proceso vuelve a comenzar.

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4. OPERACIÓN DHCP

5) Si el cliente recibe un DHCPNACK del servidor

luego de enviar el DHCPREQUEST, entonces
comienza el proceso nuevamente.

6) Si el cliente ya no desea la dirección IP, envía un

mensaje DHCPRELEASE al servidor.

7) Si el cliente recuerda la @ IP asignada en una
sesión anterior, puede enviar directamente un
DHCPREQUEST, ahorrándose los dos primeros
mensajes. El cliente también puede enviar un
DHCPREQUEST para prolongar el tiempo de
leasing.

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4. OPERACIÓN DHCP

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5. CONFIGURACIÓN DHCP

ROUTER ZYXEL

El administrador determina un rango de @ IP y cada
computadora conectada a la red está configurada
para solicitar su dirección IP al servidor cuando la
tarjeta de interfaz de red se inicializa.

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PRACTICA 1: INSTALACIÓN

SERVIDOR DHCP EN WINDOWS

SERVER 2003

Paso 1. Instalar el servidor DHCP a partir del asistente de
configuración de Windows 2003 Server (herramienta Administre su
servidor). No importa que esté instalado Active Directory. Si no lo
está, se dice que es un servidor DHCP no autorizado.
Realizar 4 capturas de pantallas durante este proceso de instalación.
Indicar los siguientes parámetros mediante el asistente:
- Nombre de ámbito: server2003
- Dirección