Особенности работы и настройки DHCP на маршрутизаторах Cisco
Как следует из названия, протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) используется для динамической конфигурации параметров сетевых устройств.
Работа протокола DHCP начинается с того, что клиент, которому необходима динамическая конфигурация, шлет запрос DISCOVERY. Выглядит он следующим образом:
Frame 34 (342 bytes on wire, 342 bytes captured)
Ethernet II, Src: 02:00:4c:4f:4f:50 (02:00:4c:4f:4f:50), Dst: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
#МАС-адрес получателя широковещательный
Internet Protocol, Src: 0.0.0.0 (0.0.0.0), Dst: 255.255.255.255 (255.255.255.255)
#IP-адрес также широковещательный
User Datagram Protocol, Src Port: bootpc (68), Dst Port: bootps (67)
#UDP-порты 68 и 67 определяют клиента и сервер
Client IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#указывается текущий адрес клиента, может содержать не нулевое значение если, например, у клиента есть ip-адрес и он продлевает время его аренды
Your (client) IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#в этом поле указывается адрес, выдаваемый DHCP-сервером при ответе
Next server IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#адрес самого DHCP-сервера
Relay agent IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#адрес Relay-агента, если имеется (будет рассмотрен далее)
Client MAC address: 02:00:4c:4f:4f:50 (02:00:4c:4f:4f:50)
#МАС-адрес клиента
Дальше идет поле опций, номера опций могут быть в диапазоне от 0 до 255, каждая опция имеет свое назначение:
Option: (t=50,l=4) Requested IP Address = 192.168.13.2
#опция 50 имеет длину 4 байта, в ней указывается IP-адрес, который хотел бы получить клиент по возможности
Option: (t=12,l=8) Host Name = «MainHost»
#опция 12 имеет длину 8 байт, в ней указывается текущее имя хоста, которое может быть изменено после конфигурации
Option: (t=55,l=11) Parameter Request List
#опция 55, в ней содержится список запрашиваемых клиентом параметров, в данной ситуации клиент запрашивает 11 параметров, каждому из которых соответствует номер опции
В ответ сервер шлет предложение OFFER, в котором указывает адрес, который он назначает клиенту, а также заполняет опции соответствующими значениями:
Клиент может получить несколько предложений OFFER от разных DHCP-серверов (если их несколько), какому из серверов отдать предпочтение, выбирает сам клиент. Обычно клиент выбирает тот сервер, от которого он первым получил предложение.
После того, как клиент определяет для себя сервер, с которого он хочет получить конфигурацию, он отправляет запрос REQUEST. Запрос отправляется широковещательно, чтобы его могли получить все DHCP-сервера, а адрес того сервера, который выбрал клиент, указывается в специальной опции:
Таким образом клиент говорит всем серверам в широковещательном домене, какому из них он отдал предпочтение.
Следующим шагом является подтверждение запроса (сообщение ACK) со стороны сервера. Сервер также широковещательно рассылает подтверждение, но в теле сообщения явным образом указывает МАС-адрес клиента:
При назначении адресов и клиент и сервер проверяют их уникальность. Предположим, на сервере сконфигурирован пул адресов, который начинается с адреса 192.168.13.2. Первый адрес пула назначен вручную одним из пользователей сети. При назначении такого адреса по DHCP произойдет конфликт, поэтому, для развязания конфликтов существует следующий механизм:
После получения сообщения DISCOVERY (строка 1), сервер выбирает первый адрес из пула (в данном случае 192.168.13.2) и отправляет на него ARP-запрос (строка 2)
Так как компьютер с таким адресом существует в сети, сервер получает ответ (строка 3).
Чтобы убедиться в наличии в сети узла с адресом 192.168.13.2 сервер отправляет на этот адрес Echo-Request (строка 4) и получает ответ (строка 5).
В таком случае, сервер берет следующий свободный адрес из пула (в данном случае 192.168.13.3) и отправляет на него ARP-запрос (строка 6)
Не дождавшись ответа (прошло почти 15 сек.) сервер считает адрес свободным и предлагает его клиенту в сообщении REQUEST (строка 7).
Клиент, подтвердив получение адреса (строка 8) и дождавшись подтверждения от сервера (строка 9), также проверяет, не занят ли кем-то выданный адрес.
Это делается путем отправки ARP-запросов клиентом (строки 10-12), если ответ на запрос не пришел, клиент назначает себе на интерфейс полученный адрес.
2. Базовая настройка на маршрутизаторе Cisco
Рассмотрим самый простой случай, когда на маршрутизаторе конфигурируется один пул адресов и сервер находится в том же широковещательном домене, что и клиенты:
!в режиме глобальной конфигурации определим адреса, которые будут исключены из пула, в данном случае это адреса 192.168.13.1 и 192.168.13.10. 192.168.13.15
ip dhcp excluded-address 192.168.13.1
ip dhcp excluded-address 192.168.13.10 192.168.13.15
!создадим пул адресов с именем lan_pool1
ip dhcp pool lan_pool1
!определим подсеть, из которой будут выдаваться адреса
network 192.168.13.0/24
!определим адрес шлюза по-умолчанию
ip default-router 192.168.13.1
!определим адреса DNS-серверов
dns-server 192.168.13.10 192.168.13.11
!определим имя домена
domain-name example.ua
!определим время аренды адреса 5 дней (по-умолчанию 1 день)
lease 5
При такой конфигурации сервер будет выдавать адреса только тем клиентам, запрос от которых пришел через интерфейс, адрес которого находится в той же сети, что и сконфигурированный пул.
На этом пока все, спасибо за внимание и за инвайт :). В дальнейшем планирую подробнее описать работу DHCP-Relay и ряд специфических опций.
Настройка DHCP на оборудовании Cisco
Друг, наша предыдущая статья была посвящена рассказу о том, что из себя представляет протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Сегодня мы расскажем, как его настроить на оборудовании Cisco.
Маршрутизатор Cisco, работающий под управлением программного обеспечения Cisco IOS, может быть настроен на работу в качестве DHCP сервера. Сервер назначает и управляет адресами IPv4 из указанных пулов адресов в маршрутизаторе для DHCP клиентов.
Исключение адресов IPv4
Маршрутизатор, работающий как DHCP сервер, назначает все адреса IPv4 в диапазоне (пуле), если не настроен на исключение определенных адресов. Как правило, некоторые IP адреса из пула принадлежат сетевым устройствам, таким как маршрутизаторы, сервера или принтеры, которым требуются статические адреса, поэтому эти адреса не должны назначаться другим устройствам. Чтобы их исключить, используется команда ip dhcp excluded-address. При помощи этой команды можно исключить как один единственный адрес, так и диапазон адресов, указав из него первый и последний.
Рассмотрим на примере, в котором исключим из раздачи адрес 192.168.1.254 и адреса с 192.168.1.1 по 192.168.1.9
Router(config)# ip dhcp excluded-address 192.168.1.254 Router(config)# ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.9
Настройка DHCP пула
Настройка DHCP сервера включает в себя определение пула адресов, которые будут раздаваться. Для создания пула используется команда ip dhcp pool [название_пула]. После этого необходимо ввести две обязательные команды – network [адрес_сети][маска/длина_префикса] для указания сети из которой будут раздаваться адреса и default-router[адрес_default_gateway] для указания шлюза по умолчанию (можно ввести до 8 адресов).
Также можно использовать дополнительные команды – например, указать DNS сервер (команда dns-server [адрес]), доменное имя (команда domain-name [домен]), NetBIOS WINS сервер (команда netbios-name-server[адрес]), а так же время аренды адреса (команда lease [количество_дней_часов_минут], сначала указываются дни, затем через пробел часы, а затем минуты). По умолчанию время аренды выставляется 1 день.
Router(config)# ip dhcp pool POOL-1 Router(dhcp-config)# network 192.168.1.0 255.255.255.0 Router(dhcp-config)# default-router 192.168.1.1 Router(dhcp-config)# dns-server 192.168.1.2 Router(dhcp-config)# domain-name merionet.ru Router(dhcp-config)# lease 2
Чтобы выполнить проверку можно использовать команду show ip dhcp binding, которая показывает список всех IP адресов и сопоставленных с ними MAC адресов, которые были выданы DHCP сервером. Также есть команда show ip dhcp server statistics, используя которую можно увидеть статистику DHCP сервера, включая информацию об отправленных и полученных DHCP сообщениях. Ну и если клиентом является ПК с ОС Windows, то информацию можно посмотреть через командную строку, введя команду ipconfig /all, а для пользователей Linux подойдет команда ifconfig.
Ретрансляция DHCP (DHCP Relay)
В сложной иерархической сети серверы обычно находятся не в той же сети, что и клиенты. В результате если DHCP сервер находится в другой сети, то до него не смогут доходить запросы от клиентов, поскольку маршрутизаторы не пересылают широковещательные сообщения. Чтобы решить эту проблему нужно воспользоваться командной ip helper-address [адрес_DHCP-сервера], которую нужно ввести на маршрутизаторе в режиме конфигурации интерфейса, чтобы он перенаправлял broadcast сообщения от DHCP клиентов уже в виде unicast к DHCP серверу, находящемуся в другой сети.
Router_2(config)# interface g0/0 Router_2(config-if)# ip helper-address 192.168.1.1
Настройка роутера как DHCP клиента
Иногда роутер сам должен получить IP адрес по DHCP, например от интернет-провайдера. Для этого нужно в режиме конфигурации интерфейса ввести команду ip address dhcp, после чего интерфейс будет пытаться получить адрес от DHCP сервера.
Router_3(config)# interface g0/0 Router_3(config-if)# ip address dhcp