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DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol )

DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol ). Gerencia de Redes Redes de Computadores II. *baseado no material de Flávio Almeida, Gustavo Ferraz, Hugo Simões, Humberto Pacheco. Motivação. Principais parâmetros que devem ser configurados para que o protocolo TCP/IP funcione em uma máquina

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Presentation Transcript

  1. DHCP(DynamicHost ConfigurationProtocol) 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 (255.255.255.255):

  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 • Gerenciainformaçõessobreparâmetros de configuração do clientecomo o gateway padrão, nome do domínio, osservidores DNS, etc. • Evitaproblemas de conectividadeoudesorganizaçãodarede, taiscomo: • 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 Opicionalmenteusadopelosagentes 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 • Clienteenvia DISCOVER “Alguém me envie um endereço” (Broadcast). • Servidores OFFER “Use esteendereço”. • ClienteREQUESTS “Euusareieste”. (broadcast) • ServidoresACKNOWLEDGE “OK ou No Way!” (ACK/NAK)

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

  20. DHCP Tipos de Mensagens

  21. Tempo de renovaçãoconcessão (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 renovaçãoconcessão (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 clientequando o tempo passa: • T1: clientedeverenovarendereço com oservidor DHCP. • T2: clientedeverenovarendereço com algumservidor DHCP. • Tempo de concessão (Lease time): clientedeveparar de usar o endereço IP.

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

  24. Estrutura de uma rede DHCP Clients UDP Port 68 UDP Port 68 UDP Port 68 UDP Port 67 Router Internet

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

  26. 255.255.255.255 DHCP Relay • DHCP relayshabilitam um servidor DHCP pordomínioadministrativo, além de um servidorporrede. • Necessita um DHCP relay emcadarede • DHCP relay envia um pacote IP unicastpara 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 • Mapeiaendereços MAC dos hosts paraendereços IP dinâmicos • Outravantagem dos relays: habilita as respostas DHCP a voltarempara o host querequisitou • Servidornãopodeenviardiretamente de voltausandoendereços MAC dos hosts • Servidor DHCP enviaunicastaoendereço IP conhecido do DHCP relay, o qualenviaaosendereços MAC locais dos hosts IP Router LAN1 LAN2 DHCP Relay DHCP Server Requesting Host

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

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