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Projeto de Redes de ComputadoresDHCP
Prof. Ms. Ranieri Marinho de Souza
Roteiro• Motivação• Origem
▫RARP▫BOOTP
• DHCP▫Formato de mensagem DHCP▫Funcionamento▫Tipos de Mensagens▫Renovação endereço IP▫DHCP Relay
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
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
Motivação
•Possibilidade de erros de configuração▫Digitação do endereço IP
▫Digitação da máscara de sub-rede
Origem
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).
RARP
EndereçoEthernet MAC
(48 bit)
ARPEndereço IP(32 bit)
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):
DHCP
10
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.
DHCP
Critério de atribuição de IP
•Atribuição manual
•Atribuição automática
•Atribuição dinâmica
OpCode Hardware Type
Your IP address
Gateway IP address
Client IP address
Server IP address
Hardware Address Length
Hop Count
Server host name (64 bytes)
Client hardware address (16 bytes)
Boot file name (128 bytes)
Transaction ID
Options
Number of Seconds Unused (in BOOTP)
Flags (in DHCP)
Formato de mensagem DHCPTipo da MensagemBootRequest /BootReply
Opicionalmente usado pelos
agentes DHCP
OpCode Hardware Type
Your IP address
Gateway IP address
Client IP address
Server IP address
Hardware Address Length
Hop Count
Server host name (64 bytes)
Client hardware address (16 bytes)
Boot file name (128 bytes)
Transaction ID
Options
Number of Seconds Unused (in BOOTP)
Flags (in DHCP)
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.
Total de segundos passados desde que o cliente iniciou a
requisição.
Endereço IP do cliente.
OpCode Hardware Type
Your IP address
Gateway IP address
Client IP address
Server IP address
Hardware Address Length
Hop Count
Server host name (64 bytes)
Client hardware address (16 bytes)
Boot file name (128 bytes)
Transaction ID
Options
Number of Seconds Unused (in BOOTP)
Flags (in DHCP)
Formato de mensagem DHCP
Seu endereço IP.
Endereço IP do próximo servidor
usado no bootstrap; retornado no DHCPOFFER,
DHCPACK pelo servidor.
Endereço IP do agente Relay, usado no booting via um
agente relay.
OpCode Hardware Type
Your IP address
Gateway IP address
Client IP address
Server IP address
Hardware Address Length
Hop Count
Server host name (64 bytes)
Client hardware address (16 bytes)
Boot file name (128 bytes)
Transaction ID
Options
Number of Seconds Unused (in BOOTP)
Flags (in DHCP)
Formato de mensagem DHCP
Endereço do Hardware do
cliente.
Opcional host name do servidor.Nome do arquivo
de boot, nome ou null em
DHCPDISCOVER, nome do diretório.
Opcional host name do servidor. Campo
opcional de parâmetros.
Funcionamento DHCP
Funcionamento DHCP
•Processo de 4 fases entre cliente e servidores▫ Cliente envia DISCOVER “Alguém me envie um
endereço” (Broadcast).
▫ Servidores OFFER “Use este endereço”.
▫Cliente REQUESTS “Eu usarei este”. (broadcast)
▫Servidores ACKNOWLEDGE “OK ou No Way!” (ACK/NAK)
Fluxo de mensagens inicialServer A Client Server B
Cliente tenta descobrir disponíveis DHCP ServersDHCPDISCOVE
RDHCPDISCOVE
R
Servers responde com ofertasDHCPOFFER DHCPOFFER
Cliente recolhe ofertas e decide qual aceitar
O cliente faz um requisição broadcasts um dos endereços ofertados.
DHCPREQUEST
DHCPREQUEST
O servidor reconhece o uso do endereço IP pelo cliente.DHCPAC
KConfiguração Completa
O cliente libera o uso do endereço IPDHCPRELEA
SE
Desligamento
DHCP Tipos de Mensagens
Message Description DISCOVER Client broadcast to locate available servers
OFFER Server to client response offering configuration parameters
REQUEST Client broadcast requesting offered parameters
ACK Server to client response confirming a request
NAK Server to client response denying a request
RELEASE Client to server request to relinquish IP address
DECLINE Client to server notification that IP address is in use
Tempo de renovação concessão (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 cliente quando o tempo passa:
▫T1: cliente deve renovar endereço com o servidor DHCP.
▫T2: cliente deve renovar endereço com algum servidor DHCP.
▫Tempo de concessão (Lease time): cliente deve parar de usar o endereço IP.
Fluxo de renovaçãoServer A Client Server B
Client unicasts request to continue using IP addressDHCPREQUE
STServer acknowledges request and updates leaseDHCPACK
Client broadcasts request to continue using IP addressDHCPREQUE
STDHCPREQUE
STServer acknowledges request and updates leaseDHCPA
CK
Configuration complete
T1 elapses
T1 elapses
Client unicasts request to continue using IP addressDHCPREQUE
STT2 elapses
Configuration complete
Estrutura de uma rede
Router
Internet
UDP Port 68
UDP Port 68
UDP Port 68
UDP Port 67
DHCP Clients
DHCP Relay
DHCP RELAY
Sub-rede 1
Sub-rede 2
DHCP Relay
•DHCP relays habilitam um servidor DHCP por domínio administrativo, além de um servidor por rede.▫Necessita um DHCP relay em cada rede▫DHCP relay envia um pacote IP unicast para o
servidor DHCP, quando “escuta” um pacote broadcast IP local com DHCPDISCOVER
DHCPRelay
Requesting Host
IP Router
LAN1 LAN2255.255.255.255
DHCPServer
DHCP Relay•Servidor DHCP seleciona um endereço IP
dinâmico▫Mapeia endereços MAC dos hosts para endereços IP
dinâmicos•Outra vantagem dos relays: habilita as respostas
DHCP a voltarem para o host que requisitou▫Servidor não pode enviar diretamente de volta usando
endereços MAC dos hosts▫Servidor DHCP envia unicast ao endereço IP conhecido
do DHCP relay, o qual envia aos endereços MAC locais dos hosts
DHCPRelay
Requesting Host
IP Router
LAN1 LAN2
DHCPServer
Referências
•Tominaga, Akihiro; et al “Problems and Solutions of DHCP”
•RFC 2131•Computer Networking, 4 ed. James F.
Kurose Keith W. Ross•Andrew S. Tanenbaum, Computer
Networks
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