Principios y análisis del protocolo DHCP (1)
El protocolo DHCP (Protocolo de configuración dinámica de host) se utiliza para proporcionar información de configuración a los hosts de Internet en redes TCP/IP. Está desarrollado sobre la base de BOOTP (BOOTP), agregando la capacidad de asignación automática de direcciones de red reutilizadas y opciones de configuración adicionales, mientras que DHCP conserva la función de agente de retransmisión de BOOTP.
Capítulo 2: Introducción al protocolo
El protocolo Dhcp (Protocolo de configuración dinámica de host) se basa en el protocolo BOOTP.
Basado en, su función es proporcionar información de configuración a los hosts de Internet en la red TCP/IP.
DHCP adopta el modo cliente/servidor. El cliente solicita al servidor la configuración (incluida la dirección IP asignada,
máscara de subred, la puerta de enlace predeterminada y otros parámetros) y el servidor regresa de acuerdo. a la política.
Los mensajes DHCP son encapsulados por UDP como protocolo de capa de transporte.
DHCP 2 partes:
1. Función de retransmisión DHCP, que envía la información de configuración especificada por el servidor DHCP a la función del servidor. que es El host asigna direcciones de red y otros parámetros de configuración.
Método de asignación de IP DHCP:
1. Asigna una dirección IP fija a algunos hosts que se conectan a la red por primera vez. Esta dirección
será utilizada por este host durante mucho tiempo.
2. Asignación dinámica, el servidor DHCP asigna una dirección IP al host y especifica la dirección al mismo tiempo.
Existe un plazo de arrendamiento. Si el contrato de arrendamiento vence, el cliente debe volver a solicitar una dirección. Este es el cliente.
El método más común para solicitar una dirección;
3. Asignación manual. Los administradores de red asignan direcciones IP fijas a una pequeña cantidad de hosts específicos.
Clasificación de prioridad de las direcciones designadas por DHCP:
1. La dirección IP está vinculada estáticamente a la dirección MAC del cliente en el grupo de direcciones del servidor DHCP.
2. La dirección utilizada por el cliente. Cuando el cliente vuelve a solicitar una dirección, envía DHCP Discover.
La opción de dirección del mensaje contendrá la última dirección IP utilizada, a menos que la dirección IP haya sido asignada o la dirección
realizó otras operaciones no disponibles (por ejemplo, esta dirección IP fue etc. .), de lo contrario el cliente será rehecho.
Usa esta dirección.
3. La dirección IP especificada por el cliente en la opción "Dirección IP solicitada" (si la dirección está en el grupo de direcciones).
, y aún no ha sido asignada, la dirección se asigna al cliente.
4. Busque direcciones IP disponibles para su asignación en el grupo de direcciones DHCP en secuencia. La primera dirección IP disponible encontrada tiene la prioridad más alta.
Capítulo 3: Formato del mensaje DHCP
El significado de cada campo en el mensaje
El campo "opciones" es un campo de longitud variable que el cliente DHCP debe Capaz de recibir mensajes de hasta 312 bytes de longitud.
El mensaje DHCP en el campo "opciones", es decir, el cliente DHCP debe poder aceptar mensajes IP con una longitud de al menos 576 bytes.
El cliente DHCP puede negociar el tamaño máximo de mensaje DHCP a través de la opción "Tamaño máximo de mensaje DHCP".
Longitud.
Formato de bandera:
b: el bit más a la izquierda, bandera de transmisión;;
MBZ: los bits restantes están reservados para uso futuro.
Capítulo 4: Construcción y envío de mensajes DHCP
DHCP utiliza el número de puerto del protocolo UDP.
Los mensajes DHCP son encapsulados por UDP como protocolo de capa de transporte. Los mensajes DHCP se envían del cliente al servidor.
El número de puerto del servidor DHCP es 67 y el número de puerto de los paquetes enviados desde el servidor al cliente y luego al cliente DHCP es 68.
Opciones de DHCP
El mensaje DHCP necesita contener una serie de opciones, es decir, una lista de opciones. La lista de opciones comienza con
una palabra mágica de 4 bytes, seguida de una serie de opciones y termina con una opción de "fin".
ID de cliente
DHCP define una opción para identificar al cliente, la opción "Identificador de cliente". Los clientes deben
completar el valor de la opción ID de cliente seleccionando un valor que lo identifique de forma única dentro de la red física. Una vez
este valor se inicializa y no se puede cambiar en interacciones de mensajes posteriores. Se recomienda utilizar la dirección MAC del cliente como ID del cliente.
Valor.
ID del servidor
DHCP define una opción para identificar el servidor, es decir, la opción "identificador del servidor". Servidor de red informática
Seleccione su propia dirección IP como ID del servidor. Si un servidor DHCP tiene varias direcciones IP, puede elegirlas arbitrariamente.
Se utiliza uno como ID del servidor, pero se recomienda utilizar una dirección IP a la que el cliente pueda acceder. Por ejemplo, cuando el servidor y el cliente están en el mismo lugar.
Cuando hay un segmento de red, lo mejor es elegir la dirección del segmento de red como ID del servidor. Si el cliente envía un mensaje de unidifusión al servidor, la dirección de destino utilizará el valor de ID del servidor.
La dirección IP de origen del mensaje enviado por el cliente.
Antes de que el cliente obtenga una dirección IP, la IP de origen del mensaje que envía (refiriéndose al campo IP de origen en el encabezado IP) debe ser
Rellene 0.
Indicador de transmisión
Indicador, 1 bit se utiliza como indicador de transmisión, los siguientes 15 bits están reservados y deben establecerse en 0.
Cuando el software no puede configurar eficazmente la dirección IP de su propio protocolo IP, es posible que el cliente no pueda manejar la unidifusión recibida.
Texto, en este momento, el cliente debe establecer la posición del indicador de transmisión en 1, Servidor o Retransmisión al enviar mensajes de Descubrimiento y Solicitud.
Cuando el broker recibe dicho mensaje, debe responder al cliente con un mensaje de difusión.
Si el cliente puede manejar el mensaje de transmisión, establecerá el bit de bandera de transmisión en 0 y el servidor o agente de retransmisión lo recibirá.
Los mensajes de descubrimiento y solicitud se pueden responder con mensajes de unidifusión y la dirección IP de destino la asigna el servidor.
La dirección IP del cliente, que es el valor del campo yiaddr (su dirección IP) en el mensaje. Por supuesto que es un servidor o agente de retransmisión.
También puedes responder vía transmisión.
Procesar los campos ciaddr y giaddr en el lado del servidor
Ciaddr, dirección IP del cliente, solo el cliente está en estado de enlace, renovación y reenlace, y
Solo se puede completar si puede responder a la solicitud ARP;
giaddr, dirección IP del agente de retransmisión;
Si el campo giaddr del mensaje recibido por el servidor no está disponible. 0 (Es decir, el mensaje se reenvía a través del agente de retransmisión.
Mensaje reenviado), luego responderá de forma unidifusión y su dirección de destino es el valor del campo giaddr;
2. Si el campo giaddr del mensaje recibido por el servidor es 0 y el campo ciaddr no es 0 (es decir, significa que el cliente ya es válido.
Configurado su propia dirección IP ), luego responderá Unicast, la dirección de destino es la palabra ciaddr.
El valor del segmento;
3. Si el campo giaddr del mensaje recibido por el servidor es 0, el campo ciaddr es 0 y el indicador de transmisión no es 0 ( es decir
El cliente Ming aún no ha configurado su propia dirección IP y no puede manejar mensajes de unidifusión en este momento), entonces será ampliamente utilizado.
Respuesta por transmisión;
4. Si el campo giaddr del mensaje recibido por el servidor es 0, entonces el campo ciaddr es 0 y el indicador de transmisión es 0 (es decir, descripción
Aunque el cliente no tiene su propia dirección IP configurada, puede manejar mensajes de unidifusión en este momento), y luego responderá usando
unidifusión (se recomiendan respuestas de unidifusión, pero también son posibles las respuestas transmitidas).
ID de transacción
Xid (id de transacción) es un número aleatorio seleccionado por el cliente y utilizado para intercambiar mensajes entre el servidor y el cliente.
Este juego.
El cliente debe adoptar el algoritmo correspondiente para garantizar que su propio valor xid sea lo más diferente posible del valor xid de otros clientes.
Es decir, minimizando la probabilidad de que ocurra lo mismo.
Sobrecarga de opciones
En el encabezado DHCP, tanto el campo nombre como el archivo ocupan más bytes si estos dos campos están en un mensaje
Si uno o dos muchos de ellos no contienen información y el espacio se desperdicia. Para este propósito, DHCP puede extender el contenido de la opción al nombre y al nombre del archivo.
En un párrafo. DHCP define una opción de sobrecarga. Si hay una opción de sobrecarga, infórmeselo.
Los campos nombre del receptor y archivo han perdido su significado original y representan opciones.
Tipo de mensaje
DHCP define el tipo de mensaje en la opción tipo de mensaje.
El formato de la opción de tipo de mensaje es el siguiente:
Código de opción: La longitud es 1 byte y el valor es 53, indicando la opción de tipo de mensaje;;
Longitud de la opción: la longitud es 1 byte y su valor es 1, lo que indica que la longitud del campo de valor de la opción es 1 byte;
Valor de la opción: la longitud es 1 byte y su valor Identifica el tipo de mensaje DHCP.
RFC2131 define los siguientes ocho mensajes DHCP:
Descripción del tipo
1 DHCPDISCOVER
2 DHCPOFFER
3 DHCPREQUEST
4 DHCPDECLINE
5 DHCPACK
6 DHCPNAK
7 DHCPRELEASE
8 DHCPINFORM
Los mensajes que el servidor DHCP puede recibir del cliente son: DHCPDISCOVER, DHCPREQUEST,
DHCPDECLINE, DHCPRELEASE y DHCPINFORM;
Los mensajes que el cliente DHCP puede recibir del cliente servidor son: DHCPOFFER, DHCPACK y DHCPNAK.
DHCPDISCOVER
Cuando el servidor recibe un mensaje DHCPDISCOVER de un cliente, el servidor seleccionará una red para el cliente.
Dirección de red, si no hay una dirección disponible, el servidor informará al administrador del sistema; si hay una dirección disponible, el servidor
seleccionará una dirección disponible para el cliente; , El mecanismo de selección es:
1. La dirección IP vinculada estáticamente a la dirección MAC del cliente en el grupo de direcciones del servidor
2. (si la dirección está disponible en el grupo de direcciones).
La dirección no ha sido asignada, entonces esta dirección se asigna al cliente;
3. La dirección IP especificada por el cliente en la opción "Dirección IP solicitada". Si esta dirección es una dirección,
una dirección válida en el grupo, y aún no ha sido asignada, entonces esta dirección se asigna al cliente;
4. método de selección específico, asigne una nueva dirección válida no asignada en el grupo de direcciones al cliente.
Uso.
Mecanismo de selección de arrendamiento:
1. Si el cliente solicita el período de arrendamiento especificado en DHCPDISCOVER, si el cliente ha sido
Si se especifica una dirección de red, al servidor se le asignará el período de arrendamiento solicitado;
2. Si el cliente no solicita un período de arrendamiento específico y se le ha asignado una dirección de red, entonces
El servidor será El contrato de arrendamiento utilizado anteriormente por esta dirección se asignará a esta dirección;
3. Si el cliente no solicita un contrato de arrendamiento específico y no se asigna ninguna dirección de red al cliente, entonces
El servidor especificará el período de arrendamiento predeterminado local.
DHCPREQUEST
DHCPREQUEST significa que el cliente responde al mensaje DHCPOFFER del servidor y verifica la red previamente asignada.
Resolver o ampliar contratos de arrendamiento existentes. Si el mensaje DHCPREQUEST contiene la opción "identificador de servidor", entonces este mensaje se usa en respuesta a DHCPOFFER; de lo contrario, este mensaje se usa para solicitar inspección y extensión de uno existente.
Arrendamiento.
Si el cliente en DHCPREQUEST utiliza la opción "Identificador de cliente", todos los siguientes
utilizan el mismo "Identificador de cliente" en todos los mensajes si el mensaje DHCPDISCOVER contiene la lista de parámetros de requisitos<; /p>
tabla, entonces esta lista de parámetros debe incluirse en mensajes posteriores.
Los parámetros de configuración en DHCPACK no deben entrar en conflicto con el mensaje DHCPOFFER, pero sí deben entrar en conflicto con los parámetros de configuración utilizados por el cliente.
Este número es un parámetro de configuración en el mensaje DHCPACK.
DHCPDECLINE
Si el cliente descubre que la dirección de red sugerida por el servidor ya está en uso, el cliente la enviará al servidor.
Mensaje DHCPDECLINE, el servidor debe marcar la dirección de red como no disponible y notificar al sistema local.
Problemas de configuración que pueden encontrar los administradores.
El cliente comprueba si se ha utilizado la dirección asignada por el servidor: el cliente recibe un mensaje ACK del servidor,
envía ARP gratuito antes de configurar su propia dirección IP y otros parámetros , Compruebe si la dirección IP está habilitada en la red.
Uso.
DHCPRELASE
Si el cliente ya no necesita usar su dirección especificada, enviará un informe DHCPRELEASE al servidor.
Después de recibir DHCPRELEASE, el servidor marcará esta dirección de red como ya no asignada, pero la conservará.
Registre los parámetros de inicialización del cliente para responder en el futuro si el cliente puede reutilizar esta dirección.
DHCPINFORM
Cuando el cliente ha configurado su propia dirección IP pero quiere configurar otros parámetros, la envía al servidor.
Mensaje DHCPINFORM, solicitando configuración de otros parámetros.
Al recibir un mensaje DHCPINFORM, el servidor envía un DHCPACK directamente a la dirección indicada en el campo "ciaddr" del mensaje.
Mensaje. El servidor no tiene que enviar el contrato de arrendamiento a lo largo del tiempo, ni tampoco se debe completar el campo "yiaddr".
DHCPOFFER
El servidor recibe el mensaje DHCPDISCOVER y responde con un mensaje DHCPOFFER. DHCPOFFER
Este mensaje debe incluir las direcciones de red disponibles del dominio "yiaddr" y otros parámetros de configuración de las opciones de DHCP. Al asignar una nueva dirección
el servidor DEBE confirmar que la dirección de red proporcionada no está en uso por otro cliente (el servidor puede identificar esto enviando la dirección.
Confirmar con un eco ICMP solicitud de la dirección La dirección asignada no está en uso).
DHCPACK ampDHCPNAK
Si los parámetros de configuración proporcionados por el servidor son aceptables, el cliente registra la dirección del servidor y
escribe la dirección en DHCPREQUEST "Identificador del servidor" campo y enviado en forma de difusión. Si se recibe, los parámetros de configuración en el mensaje DHCPREQUEST son válidos y el servidor responderá con un mensaje DHCPACK. Una vez
Cuando se reciba DHCPACK, el cliente se inicializará y entrará en el estado vinculado.
Si el parámetro de configuración en el mensaje DHCPREQUEST no es válido, el servidor responderá con un parámetro.
Mensaje DDHCPNAK.