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Alcance DHCP | Ubuntu

Es posible tener más de un servidor DHCP en la misma red y seguir haciendo todo bien, sin conflictos y sin pérdida de paquetes o solicitudes de IP. Realmente tampoco es tan difícil trabajar juntos, pero hay algunas cosas que debe saber y algunas cosas a considerar antes de investigar esta situación. En este blog, cubriremos algunas de las facetas pasadas por alto de DHCP en texto en negrita. Vamos a ver.

Una mirada profunda a DHCP

Técnicamente hablando, DHCP es un protocolo de gestión de red. En otras palabras, es parte de una colección de herramientas de hardware y software que ayudan a administrar el tráfico de la red. DHCP fue diseñado para asignar direcciones IP automáticamente y otros parámetros de comunicación como puerta de enlace predeterminada, nombre de dominio, IP del servidor de nombres o IP del servidor de tiempo A los consumidores. Hay (al menos) dos participantes en una transacción DHCP: un servidor y un cliente, pero el cliente debe cumplir con algunos requisitos para poder participar. Específicamente, el cliente debe implementar una instancia de la pila de protocolos DHCP; sin esto, no tiene idea de cómo formular paquetes de descubrimiento y solicitud, ni puede reconocer ofertas o agradecimientos (o NAK).

La «pila de protocolo DHCP» en realidad solo significa que un dispositivo puede procesar al menos los siguientes tipos de mensajes estándar:

  • DHCPDiscover: un mensaje de difusión enviado con la esperanza de encontrar un servidor DHCP. Tenga en cuenta que Los clientes que no reciben una respuesta DHCP pueden posiblemente asignarse a sí mismos una dirección IPv4 privada automática (APIPA), que siempre está en el rango 169.254.0.0/16. debería mentir. Es bueno saberlo porque casi quieres siempre dejalo alcance (ese rango de direcciones IP) que no es utilizado por ninguna otra cosa en su sistema.
  • DHCPOffer: también un mensaje de difusión que ofrece una concesión de dirección IPv4; el contrato de arrendamiento es más que una simple dirección IP, como vimos en el último blog de DHCP.
  • DHCPRequest: si no lo ha notado hasta ahora, los intercambios de DHCP son como bolas de nieve rodantes: toman más información de registro, la almacenan durante la transacción y la envían de un lado a otro. En este caso, el cliente devuelve todo lo que envió el servidor DHCP, junto con una solicitud para hacerse cargo del arrendamiento ofrecido.
  • Reconocimiento DHCPA: Si todo va bien, cuando el servidor DHCP recibe la solicitud, responde con un reconocimiento que básicamente dice: «Está bien, puede arrendar esta dirección IP durante un cierto período de tiempo».
  • DHCPNak: si el cliente espera demasiado para solicitar una oferta (generalmente cuando otro servidor ya ha reclamado la dirección IP ofrecida), el servidor DHCP puede responder con un Nak. Esto requiere que el cliente comience de nuevo en Discover.
  • DHCPDecline: si el cliente descubre que, por cualquier motivo, la oferta tiene una configuración que no funciona, puede rechazar la oferta; esto también significa que tendrá que empezar de nuevo en Discover.
  • DHCPRelease: cuando un cliente termina con una dirección IP, puede enviar un mensaje de liberación para cancelar el resto de la concesión y devolver la dirección IP al grupo disponible del servidor.
  • DHCPInform: este es un mensaje relativamente nuevo que permite a un cliente ya tiene una dirección IP para obtener fácilmente otros parámetros de configuración (relacionados con esa dirección IP) de un servidor DHCP.

Como recordará del blog anterior, la secuencia DHCP normal a menudo se conoce como DORA para «Descubrir, Ofrecer, Solicitar, Reconocer», que es lo que sucede cuando todo sale bien la primera vez. Tenga en cuenta que, poco antes de que expire un contrato de arrendamiento, la mayoría de los clientes de DHCP renuevan el contrato de arrendamiento, a menudo con una forma abreviada del intercambio (solicitud / reconocimiento) que no requiere un intercambio DORA completo. Además, este intercambio de renovación se realiza directamente entre el cliente y el servidor DHCP y no se transmite por toda la red..

Asignación de direcciones

Hay (al menos) tres formas en las que un servidor DHCP puede asignar direcciones a los clientes solicitantes:

  • La asignación manual o estática básicamente significa que el cliente obtiene una dirección IP especialmente seleccionada o al menos mantiene la primera asignada hasta que el cliente decida liberarla.
  • La asignación dinámica significa que un servidor DHCP asigna direcciones IP de un grupo disponible (rango) de direcciones que, dependiendo de la dinámica de la red, puede cambiar a otra dirección disponible en este rango en cualquier momento.
  • La asignación automática es una especie de cruce entre los otros dos tipos. El servidor DHCP asigna una dirección de su rango definido, pero luego recuerda qué cliente recibió qué dirección y asigna esta dirección al mismo cliente nuevamente cuando se realiza una nueva solicitud.

Independientemente del método de asignación, el alcance del servidor DHCP, su rango de direcciones IP que controla (y puede asignar), debe ser configurado por el usuario.

Un intercambio UDP

DHCP es «sin conexión», lo que significa que básicamente todo se lleva a cabo a través de UDP, generalmente a través de paquetes de transmisión, es decir, paquetes. No dirigido abiertamente a un dispositivo específico. Como vimos en el último blog, los mensajes se dirigen con bastante rapidez mediante el uso de la carga útil para especificar la dirección IP del servidor DHCP y la dirección MAC del cliente solicitante para evitar cualquier otro dispositivo en la red que cada DHCP tiene que decodificar completamente el mensaje. Tenga en cuenta que Es posible dirigir un paquete UDP a un servidor específico seleccionando un tipo de mensaje de unidifusión.

Alcance, asignación, topología y autoridad

Un cliente DHCP puede solicitar su dirección IP anterior si tenía una, pero si la obtiene o no depende de cuatro cosas: alcance, asignación, topología y autoridad. Específicamente:

  • Cuanto mayor sea el rango de direcciones del servidor DHCP, es más probable que la dirección solicitada vuelva a estar disponible.
  • Las posibilidades de volver a obtener la misma dirección IP también dependen de cómo el servidor asigne las direcciones (ver más arriba). La asignación estática garantiza la misma dirección; la asignación automática lo hace muy probable; con la asignación dinámica es imposible de predecir.
  • La topología también juega un papel en este proceso: si el servidor DHCP usa uno o más relés DHCP para obtener algunas o todas sus direcciones, las posibilidades de reutilizar la misma dirección IP disminuyen.
  • La autoridad también afecta la probabilidad. Un servidor DHCP autorizado definitivamente responderá a cualquier mensaje DHCPDiscover sin respuesta, pero ese servidor solo se está saliendo de su propio alcance.

Ahora que tenemos algunas de estas oportunidades y problemas, consideremos la situación en la que varios servidores DHCP están trabajando en una red.

Varios servidores DHCP

Si hay varios servidores DHCP en la misma red, hay tres áreas posibles a considerar:

  • Áreas superpuestas: en esta situación, varios servidores pueden ofrecer la misma dirección IP. Allí es Una forma de lograr esto es configurar los servidores DHCP para que se comuniquen entre sí, pero para la mayoría de las aplicaciones esta configuración se puede evitar. Hablaremos de los servidores DHCP con rangos superpuestos en el próximo blog de DHCP.
  • Áreas adyacentes: en esta configuración, las direcciones IP se asignan desde partes de la misma subred. Por ejemplo, un servidor podría controlar el rango 192.168.14.2 – 192.168.14.187, y otro servidor podría administrar el rango 192.168.14.200 – 192.168.14.247. Esta es la configuración más común (y más confiable) para múltiples servidores DHCP.
  • Áreas heterogéneas: esta disposición básicamente tiene servidores DHCP en diferentes subredes, p. Ej. B. 192.168.14.2 – .253 para un servidor y 10.17.22.3 – .98 para el otro. Eso puede funcionar, pero es extremadamente difícil de configurar y no tan fácil de administrar. También cubriremos este valor atípico en el próximo blog.

Básicamente, nos hemos limitado al caso de uso más obvio y confiable, los ámbitos DHCP vecinos. Pero, ¿cómo funcionan los dos servidores juntos para administrar las solicitudes de DHCP?

Recuerda sin conexión

Bueno, la respuesta es «No». Los servidores y los clientes trabajan de forma independiente de acuerdo con el principio de orden de llegada. Un cliente realiza un DHCPRequest. Uno o ambos servidores pueden responder según la carga y las direcciones IP libres. También es posible que ninguno de los dos responda, ya que ninguno tiene una dirección IP, pero con una buena planificación de la red, y uno de estos servidores con autoridad, estas situaciones se reducirán al mínimo o se eliminarán por completo.

Si no hay servidores que respondan, podemos considerar la situación de APIPA si la red lo permite. Cuando un servidor responde, es un intercambio DORA estándar como si estuviera allí. fueron solo un servidor. Si dos servidores responden, la pregunta es qué oferta obtiene el cliente primero. Recuerde que los mensajes de oferta incluyen la dirección del servidor DHCP en la carga útil.

La claridad es poder a veces

Es de esperar que la discusión anterior haya ayudado a aclarar algunas cosas potencialmente confusas sobre DHCP en un entorno de red más complejo. Cubriremos los casos más difíciles en el próximo blog de DHCP y luego pasaremos a algunos ejemplos detallados.

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