Le reti di computer possono essere di qualsiasi forma come LAN, WAN, ecc. Se si è connessi a una LAN locale oa una connessione Internet, gli indirizzi IP costituiscono la base della comunicazione su reti di computer. Un indirizzo IP è l'identità di un host o di un dispositivo informatico connesso a qualsiasi rete.
Nella maggior parte dei casi, quando colleghi il tuo computer a una LAN o a Internet, noterai che l'indirizzo IP e altre informazioni come la subnet mask ecc. vengono assegnati automaticamente al tuo computer. Hai mai pensato a come questo accade? Bene, in questo articolo capiremo il concetto di DHCP che sta alla base di questa funzionalità.
Cos'è DHCP?
DHCP sta per Dynamic Host Configuration Protocol.
Come suggerisce il nome, DHCP viene utilizzato per controllare la configurazione di rete di un host tramite un server remoto. La funzionalità DHCP viene installata come caratteristica predefinita nella maggior parte dei sistemi operativi contemporanei. Il DHCP è un'ottima alternativa alla configurazione manuale dispendiosa in termini di tempo delle impostazioni di rete su un host o un dispositivo di rete.
DHCP funziona su un modello client-server. Essendo un protocollo, ha il proprio insieme di messaggi che vengono scambiati tra client e server. Ecco le informazioni di intestazione di DHCP:
| CAMPO | OTTETTI | DESCRIZIONE |
|---|---|---|
| op | 1 | Tipo di messaggio |
| htype | 1 | tipo di indirizzo hardware |
| hlen | 1 | lunghezza dell'indirizzo hardware |
| salti | 1 | usato in caso di agenti di inoltro. I client li impostano su 0. |
| xid | 4 | ID transazione utilizzato dal client e dal server per una sessione. |
| sec | 2 | Tempo trascorso (in secondi) da quando il client ha richiesto il processo |
| bandiere | 2 | Bandiere |
| ciaddr | 4 | Indirizzo IP del cliente. |
| yiaddr | 4 | L'indirizzo IP assegnato dal server al client |
| siaddr | 4 | Indirizzo IP del server. |
| giaddr | 4 | Indirizzo IP dell'agente di inoltro. |
| chaddr | 16 | Indirizzo hardware del client. |
| nome | 64 | Nome host del server. |
| file | 128 | Nome file di avvio. |
| opzioni | var | Opzioni aggiuntive |
La comprensione di DHCP aiuta a eseguire il debug di molti problemi relativi alla rete. Leggi i nostri articoli su wireshark e Journey of a packet on network per migliorare la tua comprensione degli strumenti di debug di rete e di rete.
Nella prossima sezione tratteremo il funzionamento di questo protocollo.
Come funziona il DHCP?
Prima di apprendere il processo attraverso il quale DHCP raggiunge il suo obiettivo, dobbiamo prima comprendere i diversi messaggi utilizzati nel processo.
1. DHCPDISCOVER
È un messaggio DHCP che segna l'inizio di un'interazione DHCP tra client e server. Questo messaggio viene inviato da un client (host o dispositivo connesso a una rete) connesso a una sottorete locale. È un messaggio broadcast che utilizza 255.255.255.255 come indirizzo IP di destinazione mentre l'indirizzo IP di origine è 0.0.0.0
2. OFFERTA DHCP
È un messaggio DHCP che viene inviato in risposta a DHCPDISCOVER da un server DHCP al client DHCP. Questo messaggio contiene le impostazioni di configurazione di rete per il client che ha inviato il messaggio DHCPDISCOVER.
3. RICHIESTA DHCP
Questo messaggio DHCP viene inviato in risposta a DHCPOFFER indicando che il client ha accettato la configurazione di rete inviata nel messaggio DHCPOFFER dal server.
4. DHCPACK
Questo messaggio viene inviato dal server DHCP in risposta a DHCPREQUEST ricevuto dal client. Questo messaggio segna la fine del processo iniziato con DHCPDISCOVER. Il messaggio DHCPACK non è altro che un riconoscimento da parte del server DHCP che autorizza il client DHCP ad iniziare a utilizzare la configurazione di rete ricevuta in precedenza dal server DHCP.
5. DHCPNAK
Questo messaggio è l'esatto opposto di DHCPACK descritto sopra. Questo messaggio viene inviato dal server DHCP quando non è in grado di soddisfare il messaggio DHCPREQUEST dal client.
6. DECLINO DHCP
Questo messaggio viene inviato dal client DHCP al server nel caso in cui il client scopra che l'indirizzo IP assegnato dal server DHCP è già in uso.
7. INFORMA DHCP
Questo messaggio viene inviato dal client DHCP nel caso in cui l'indirizzo IP sia configurato staticamente sul client e si desideri acquisire dinamicamente solo altre impostazioni o configurazioni di rete dal server DHCP.
8. RILASCIO DHCP
Questo messaggio viene inviato dal client DHCP nel caso in cui desideri terminare l'affitto dell'indirizzo di rete fornito dal server DHCP.
Ora, poiché sappiamo dei vari messaggi DHCP, è tempo di passare attraverso il processo DHCP completo per dare un'idea migliore di come funziona il DHCP. Tieni presente che i passaggi indicati di seguito presuppongono che la funzionalità DHCP sia abilitata per impostazione predefinita sul lato client.
Ecco i passaggi:
- Passaggio 1: Quando il computer client (o dispositivo) si avvia o è connesso a una rete, un messaggio DHCPDISCOVER viene inviato dal client al server. Poiché non ci sono informazioni sulla configurazione di rete sul client, il messaggio viene inviato con 0.0.0.0 come indirizzo di origine e 255.255.255.255 come indirizzo di destinazione. Se il server DHCP si trova su una sottorete locale, riceve direttamente il messaggio o nel caso in cui si trovi su una sottorete diversa, viene utilizzato un agente di inoltro connesso alla sottorete del client per trasmettere la richiesta al server DHCP. Il protocollo di trasporto utilizzato per questo messaggio è UDP e il numero di porta utilizzato è 67. Il client entra nella fase di inizializzazione durante questo passaggio.
- Passaggio 2: Quando il server DHCP riceve il messaggio di richiesta DHCPDISCOVER, risponde con un messaggio DHCPOFFER. Come già spiegato, questo messaggio contiene tutte le impostazioni di configurazione di rete richieste dal client. Ad esempio, il campo yaddr del messaggio conterrà l'indirizzo IP da assegnare al client. Allo stesso modo, le informazioni sulla subnet mask e sul gateway vengono compilate nel campo delle opzioni. Inoltre, il server inserisce l'indirizzo MAC del client nel campo chaddr. Questo messaggio viene inviato come messaggio broadcast (255.255.255.255) affinché il client lo riceva direttamente o se il server DHCP si trova in una sottorete diversa, questo messaggio viene inviato all'agente di inoltro che si occupa se il messaggio deve essere passato come unicast o in onda. Anche in questo caso viene utilizzato il protocollo UDP a livello di trasporto con porta di destinazione 68. Il client entra nella fase di selezione durante questo passaggio
- Passaggio 3: Il client forma un messaggio DHCPREQUEST in risposta al messaggio DHCPOFFER e lo invia al server indicando di voler accettare la configurazione di rete inviata nel messaggio DHCPOFFER. Se sono presenti più server DHCP che hanno ricevuto DHCPDISCOVER, il client potrebbe ricevere più messaggi DHCPOFFER. Tuttavia, il client risponde a uno solo dei messaggi popolando il campo di identificazione del server con l'indirizzo IP di un particolare server DHCP. Tutti i messaggi provenienti da altri server DHCP vengono implicitamente rifiutati. Il messaggio DHCPREQUEST conterrà ancora l'indirizzo di origine come 0.0.0.0 poiché al client non è ancora consentito utilizzare l'indirizzo IP passato tramite il messaggio DHCPOFFER. Il cliente entra nella fase di richiesta durante questo passaggio.
- Passaggio 4: Una volta che il server riceve DHCPREQUEST dal client, invia il messaggio DHCPACK indicando che ora il client può utilizzare l'indirizzo IP assegnatogli. Il client entra nello stato vincolato durante questo passaggio.
Il concetto di locazione
Con tutte le informazioni necessarie su come funziona DHCP, dovresti anche sapere che l'indirizzo IP assegnato dal server DHCP al client DHCP è in affitto. Dopo la scadenza del contratto di locazione, il server DHCP è libero di assegnare lo stesso indirizzo IP a qualsiasi altro host o dispositivo che lo richieda. Ad esempio, mantenere il tempo di noleggio 8-10 ore è utile in caso di PC che si spengono alla fine della giornata. Quindi, il contratto di locazione deve essere rinnovato di volta in volta. Il client DHCP tenta di rinnovare il contratto di locazione dopo che la metà del tempo di locazione è scaduta. Ciò avviene tramite lo scambio di messaggi DHCPREQUEST e DHCPACK. Mentre fa tutto questo, il cliente entra nella fase di rinnovo.