Tìm hiểu về Giao thức Cấu hình Host Động DHCP pot

Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạng con họ kết nối.Trình tự thuê Địa chỉ IP DHCP là một giao thức Internet có nguồn gốc ở BOOTP bootstrap protocol, được dù

Tìm hiểu về Giao thức Cấu hình Host Động DHCP

Share [Đọc: 1418-Ngày đăng: 07-06-2009-Ngày sửa: 07-06-2009]

DHCP là viết tắt của Dynamic Host Configuration Protocol (Giao thức Cấu hình Host Động): được thiết kế làm giảm thời gian chỉnh cấu hình cho mạng TCP/IP bằng cách tự động gán các địa chỉ IP cho khách hàng khi họ vào mạng.

DHCP tập trung việc quản lý địa chỉ IP ở các máy tính trung tâm chạy chương trình DHCP Mặc dù có thể gán địa chỉ IP vĩnh viễn cho bất cứ máy tính nào trên mạng, DHCP cho phép gán

tự động Để khách có thể nhận địa chỉ IP từ máy chủ DHCP, bạn khai báo cấu hình để khách "nhận địa chỉ tự động từ một máy chủ" Tùy chọn này xuất hiện trong vùng khai báo cấu hình TCP/IP của đa số hệ điều hành Một khi tùy chọn này được thiết lập, khách có thể "thuê" một địa chỉ IP từ máy chủ DHCP bất cứ lúc nào Phải có ít nhất một máy chủ DHCP trên mạng Sau khi cài đặt DHCP, bạn tạo một phạm vi DHCP (scope), là vùng chứa các địa chỉ IP trên máy chủ, và máy chủ cung cấp địa chỉ IP trong vùng này.

DHCP là một thuận lới rất lớn đối với người điều hành mạng Nó làm yên tâm về các vấn đề cố hữu phát sinh khi phải khai báo cấu hình thủ công Hãy xem sự so sánh dưới đây để biết DHCP làm nhẹ bớt công việc như thế nào:

Không có DHCP: Khi cấu hình thủ công, bạn phải gán địa chỉ cho mọi máy

trạm trên mạng Người dùng phải gọi đến bạn để biết địa chỉ IP vì bạn không muốn phụ thuộc vào họ để cấu hình địa chỉ IP Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn đến lỗi, rất khó theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi truyền thông trên mạng Cuối cùng bạn sẽ hết địa chỉ IP đối với mạng con nào đó hoặc đối với toàn mạng nếu bạn không quản lý cẩn thận các địa chỉ IP đã cấp phát Bạn phải thay đổi địa chỉ IP ở máy trạm nếu nó chuyển sang mạng con khác Người dùng di động đi từ nơi này đến nơi khác, có nhu cầu thay đổi địa chỉ IP nếu họ nối với mạng con khác trên mạng.

Có DHCP: Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào

mạng Bạn chỉ cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủ DHCP Bạn sẽ không bị ai quấy rầy về nhu cầu biết địa chỉ IP.

DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi có thể làm mất liên lạc Nó tự động gán lại các địa chỉ chưa được sử dụng DHCP cho thuê địa chỉ trong một khoảng thời gian, có nghĩa là những địa chỉ này sẽ còn dùngCấu hình DHCP

được cho các hệ thống khác Bạn hiếm khi bị hết địa chỉ DHCP tự động gán địa chỉ IP thích hợp với mạng con chứa máy trạm này Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạng con họ kết nối.

Trình tự thuê Địa chỉ IP DHCP là một giao thức Internet có nguồn gốc ở BOOTP (bootstrap protocol), được dùng để cấu hình các trạm không đĩa DHCP khai thác ưu điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả năng gán địa chỉ Sự tương tự này cũng cho phép các bộ định tuyến hiện nay chuyển tiếp các thông điệp BOOTP giữa các mạng con cũng có thể chuyển tiếp các thông điệp DHCP Vì thế, máy chủ DHCP có thể đánh địa chỉ IP cho nhiều mạng con.

Quá trình đạt được địa chỉ IP được mô tả dưới đây:

Bước 1: Máy trạm khởi động với "địa chỉ IP rỗng" cho phép liên lạc với máy

chủ DHCP bằng giao thức TCP/IP Nó chuẩn bị một thông điệp chứa địa chỉ MAC (ví dụ địa chỉ của card Ethernet) và tên máy tính Thông điệp này có thể chứa địa chỉ IP trước đây đã thuê Máy trạm phát tán liên tục thông điệp này lên mạng cho đến khi nhận được phản hồi từ máy chủ.

Bước 2: Mọi máy chủ DHCP có thể nhận thông điệp và chuẩn bị địa chỉ IP

cho máy trạm Nếu máy chủ có cấu hình hợp lệ cho máy trạm, nó chuẩn bị thông điệp "chào hàng" chứa địa chỉ MAC của khách, địa chỉ IP "chào hàng", mặt nạ mạng con (subnet mask), địa chỉ IP của máy chủ và thời gian cho thuê Địa chỉ "chào hàng" được đánh dấu là "reserve" (để dành) Máy chủ DHCP phát tán thông điệp chào hàng này lên mạng.

Bước 3: Khi khách nhận thông điệp chào hàng và chấp nhận một trong các

địa chỉ IP, máy trạm phát tán thông điệp này để khẳng định nó đã chấp nhận địa chỉ IP và từ máy chủ DHCP nào.

Bước 4: Cuối cùng, máy chủ DHCP khẳng định toàn bộ sự việc với máy

trạm Để ý rằng lúc đầu máy trạm phát tán yêu cầu về địa chỉ IP lên mạng, nghĩa là mọi máy chủ DHCP đều có thể nhận thông điệp này Do đó, có thể có nhiều hơn một máy chủ DHCP tìm cách cho thuê địa chỉ IP bằng cách gởi thông điệp chào hàng Máy trạm chỉ chấp nhận một thông điệp chào hàng, sau đó phát tán thông điệp khẳng định lên mạng Vì thông điệp này được phát tán, tất cả máy chủ DHCP có thể nhận được nó Thông điệp chứa địa chỉ

IP của máy chủ DHCP vừa cho thuê, vì thế các máy chủ DHCP khác rút lại

thông điệp chào hàng của mình và hoàn trả địa chỉ IP vào vùng địa chỉ, để dành cho khách hàng khác.

Từ BOOTP đến DHCP

Từ BOOTP đến DHCP

Trong mạng máy tính, giao thức Bootstrap, hay BOOTP, là một giao thức mạng mà máy client sử dụng để lấy địa chỉ IP từ một máy server Giao thức

BOOTP được chỉ định trong RFC 951.

BOOTP thường được sử dụng trong tiến trình “bootstrap” khi máy tính đang khởi động Server cấu hình BOOTP gán địa chỉ IP cho từng máy client từ một dãy địa chỉ BOOTP sử dụng giao thức UDP (User Datagram Protocol) làm giao thức vận chuyển

Về phương diện lịch sử, BOOTP được sử dụng cho các máy trạm không đĩa cứng với hệ điều hành UNIX ( hoặc tương tự) tìm thấy được vị trí của file boot máy ngoài việc nhận được địa chỉ IP, và cũng bởi giao thức này mà các cơ quan xí nghiệp dùng để trỉển khai việc cài đặt mới hệ điều hành (ví dụ :hệ điều hành

Windows) cho các máy tính cá nhân (PC) chưa có hệ điều hành.

Lúc ban đầu người ta phải để chương trình của giao thức này trong đĩa mềm gọi là đĩa mềm boot Đĩa mềm này khởi động để thiết lập các kết nối mạng sơ khởi Sau này việc sản xuất ra các cạc mạng tích hợp giao thức này trong BIOS cũng như

là tích hợp trong bo mạch chủ với những cạc mạng on-board, như thế cho phép máy boot trực tiếp qua cạc mạng.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) là một giao thức cao cấp hơn cho cùng mục đích và thay thế cho BOOTP Phần lớn các DHCP servers hổ trợ thêm BOOTP.

Tổng quan, lịch sử và chuẩn về BOOTP

Bộ giao thức TCP/IP đã có mặt gần 3 thập kỷ, và vấn đề làm thế nào tự động hóa việc cấu hình các thông số cho các máy sử dụng địa chỉ IP đã có từ lâu Vào đầu thập niên 1980, các mạng điện toán còn nhỏ và tương đối đơn giản Việc cấu hình tự động TCP/IP không được coi là quan trọng lắm mặc dầu có sự khó khăn trong cấu hình các thông số bằng tay Nó quan trọng ở chỗ không có cách nào khác

để cấu hình các máy trạm không có ổ đĩa cứng.

Như chúng ta đã biết, nếu không có một dạng nào đó cất giữ dữ liệu bên trong máy, một thiết bị phải cậy vào một người nào đó hay một cái gì đó bên ngoài

để nói cho nó biết nó “là ai”(địa chỉ của nó) và phải vận hành như thế nào mỗi lần

mở máy Khi một thiết bị như thế được bật lên , nó phải ở một tình thế khó khăn:

nó cần phải sử dụng IP để liên lạc với một thiết bị khác để nhờ thiết bị này cung cấp thông tin cho nó biết làm sao liên lạc với nhau bằng cách sử dụng IP! Tiến trình này được gọi là “bootstrapping” hay nói cho gọn “booting”, từ bootstrap nghĩa đen là dây gắn vào phía trên gót giày , ẩn dụ một người dùng một vật nhỏ để kéo một vật lớn hơn là chiếc giày vào chân Cũng như vậy, một chương trình nhỏ dùng để kéo một chương trình lớn hơn là hệ điều hành vào bộ nhớ.

BOOTP: sửa sai các yếu kém của RARP

Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) là giao thức đầu tiên được tạo ra để giải quyết “vấn đề bootstrap” RARP ra đời năm 1984, là một sự biến thể trực tiếp từ giao thức cấp thấp ARP (Address Resolution Protocol), một giao thức kết buộc địa chỉ IP với địa chỉ tầng data-link RARP có khả năng cấp địa chỉ IP cho thiết bị không có ổ đĩa cứng, bằng cách dùng sự trao đổi đơn giản bằng một truy vấn và một trả lời trong mối quan hệ client/server

Quá nhiều hạn chế của RARP trở thành một khó khăn cho mạng:

1 Nó hoạt động bằng broadcasts ở tầng data-link, vì vậy nó đòi hỏi phải có

sự điều chỉnh cho phù hợp với từng phần cứng của nhà sản xuất khác nhau.

2.Một server RARP đòi hỏi phải nằm trên mỗi mạng vật lý để đáp ứng cho các broadcast ở tầng 2.

3.Mỗi server RARP phải có một người Admin cấp địa chỉ IP bằng tay trên server.

4.Và điều kém cõi nhất là RARP chỉ cấp địa chỉ IP và không cho thêm một thông tin nào khác mà máy client rất cần.

RARP rõ ràng là không đủ sức cung cấp thông tin cấu hình TCP/IP cho các máy tính Để hổ trợ vừa cho các máy tính không có đĩa cứng vừa cho việc cấu hình TCP/IP tự động, vì thế mà BOOTP (Bootstrap) được tạo ra BOOTP được chuẩn hóa trong RFC 951, xuất bản tháng 9 năm 1985 Giao thức này được phát triển để giải quyết các hạn chế của RARP:

1.Nó vẫn còn dựa vào quan hệ client/server, nhưng nó được triển khai ở tầng cao hơn, dùng UDP cho việc vận chuyển Nó không còn phụ thuộc vào phần cứng đặc biệt nào của nhà sản xuất như là RARP.

2 Hổ trợ gởi thêm thông tin tới máy client ngoài địa chỉ IP.Thông tin thêm này thường được gởi trong một thông điệp duy nhất.

3.Nó có thể sử dụng trong môi trường client và server ở trong những hệ thống mạng gồm nhiều NetID khác nhau Điều này cho phép quản lý địa chỉ

IP tập trung ở một server.

BOOTP chỉ giải quyết giai đoạn đầu của Bootstrapping

Chúng ta cũng cần phải lưu ý rằng mặc dù có tên là BOOTP, ám chỉ rằng nó

có đủ mọi thứ cần thiết để máy tính không có đĩa cứng có thể “boot” được, nhưng điều này thực sự không đúng Vì chính BOOTP đã tự mô tả, “bootstrapping” đòi hỏi hai giai đoạn:

1.Giai đoạn đầu tiên, máy client được cung cấp địa chỉ IP và các thông số khác.

2.Giai đoạn hai, máy client download phần mềm, như là hệ điều hành và các drivers, để nó có thể hoạt động trên mạng và thực hiện các công tác mà nó được giao.

BOOTP thực sự chỉ giải quyết được giai đoạn đầu tiên: giải quyết việc cấp địa chỉ và thông số cấu hình Giai đoạn hai mặc định xảy ra bằng cách sử dụng một giao thức khác dùng để vận chuyển file như là TFTP(Trivial File Transfer

Protocol)

Các thông số đặc trưng cho nhà sản xuất

Người ta đã có một quyết định sáng suốt khi phát trỉển BOOTP là việc thêm vào trong giao thức phần đặc trưng của nhà sản xuất phần cứng Điều này nhằm để

có một chỗ cho những nhà sản xuất có thể chỉ định các thông số liên quan tới sản phẩm phần cứng của riêng họ Khi độ phức tạp của bộ giao thức TCP/IP tăng lên, người ta nhận ra rằng ô này quá lợi ích vì có thể được dùng để chỉ định thêm

phương pháp truyền đạt các thông số đến các máy TCP/IP , và thực tế là nó đã trở nên độc lập với nhà sản xuất Điều này được đề nghị lần đầu tiên trong RFC 1048

Sự kiện mà BOOTP có thể được dùng để cung cấp nhiều thông tin cho máy client ngoài địa chỉ IP làm cho nó thật ích lợi ngay cả trong những trường hợp mà máy client đã có địa chỉ IP rồi BOOTP có thể được dùng để gởi các thông tin mà người quản lý muốn mọi máy đều có, để đảm bảo chúng sử dụng mạng một cách thống nhất Ngoài ra , trong trường hợp các thiết bị đã có ổ đĩa cứng bên trong (và

vì vậy không cần BOOTP lấy địa chỉ IP), BOOTP vẫn có thể được dùng để cho những thiết bị này lấy được tên của file boot cho “giai đoạn hai” của tiến trình boot máy.

Những sự thay đổi đối với BOOTP và sự phát triển của DHCP

BOOTP là giao thức cấu hình TCP/IP được lựa chọn hàng đầu từ giữa thập niên 1980 cho đến cuối thập niên 1990 Phần mở rộng cho nhà sản xuất được đưa vào trong RFC 1048 đã là một sự phổ biến, sau khi trãi qua nhiều năm có thêm nhiều phần mở rộng cho nhà sản xuất được chỉ định; RFC 1048 được thay thế bằng RFC 1084, 1395 và 1497 kế tiếp nhau Thế là sự lẫn lộn cũng phát sinh khi trãi qua năm tháng trong việc giải thích một vài phần trong RFC 951 (RFC 951 khởi tạo ra giao thức BOOTP) và làm sao một vài tính năng của BOOTP có thể thực hiện được.

Trong hoàn cảnh như vậy, RFC 1542 (Làm sáng tỏ và các phần mở rộng cho giao thức Bootstrap) ra đời vào tháng 10 năm 1993 để giải quyết những vấn đề mơ hồ , lẫn lộn của các RFC có trước và cũng đưa thêm vào một vài thay đổi nhỏ cho hoạt động của giao thức BOOTP (RFC 1542 thực chất là sự chỉnh sửa một RFC tương

tự trước đó là RFC 1532, nhưng vì chuẩn này có một vài lỗi nhỏ trong đó nên không tiếp tục được.)

Trong lúc BOOTP rất thành công một cách hiển nhiên nhưng nó cũng có một vài nhược đỉểm của riêng nó Một trong những thiếu sót quan trọng là không cấp được địa chỉ IP cập nhật động Nhu cầu cấp địa chỉ động trở thành rõ rệt hơn bao giờ hết khi Internet thực sự khởi đầu cất cánh vào cuối thập niên 1990 Chính điều này đã trực tiếp dẫn tới sự phát triển giao thức DHCP (Dynamic Host

Configuration Protocol)

DHCP thay thế BOOTP làm giao thức cấu hình TCP/IP , thật là sai lầm khi cho rằng BOOTP hoàn toàn “ra đi” Ngày nay nó vẫn còn được sử dụng trong nhiều mạng khác nhau Hơn nữa, DHCP lấy BOOTP làm nền tảng và chúng có nhiều thuộc tính chung, kể cả định dạng các thông điệp cũng giống nhau Những phần

mở rộng cho nhà sản xuất phần cứng trong BOOTP trở thành phần Options của DHCP, chúng hoạt động cùng một cách nhưng DHCP có nhiều khả năng hơn Trên

thực tế, RFC 1497(RFC về phần mở rộng của BOOTP) đã kế thừa RFC 1533 (RFC

về các Options của DHCP và phần mở rộng của BOOTP) chính thức kết hợp phần

mở rộng của BOOTP và phần Options của DHCP thành một chuẩn chung.

Giao thức DHCP (TCP/IP Dynamic Host Configuration Protocol )

Về một phương diện nào đó chúng ta có thể nói tiến bộ của côngnghệ là một hành trình chứ không thể nào là một đích đến Khi một công nghệ cụ thể nào đó được tinh chỉnh hay thay thế bằng một cái khác siêu hạng hơn thì chỉ là vấn đề thời gian, nó cũng lại bị một cái khác tốt hơn thay thế nó.

Và điều này rất đúng cho BOOTP Trong lúc BOOTP có nhiều khả năng vượt trội hơn giao thức mà nó đã thay thế là RARP, thì đến lượt nó, sau một vài năm, chính nó lại bị giao thức DHCP thay thế.

Người ta coi BOOTP là một cuộc cách mạng, một sự thay đổi lớn từ RARP, thì DHCP là một sự tiến hóa vượt bậc của BOOTP DHCP lấy BOOTP làm nền tảng, có cùng định dạng của các thông điệp Cái thêm vào có ý nghĩa nhất trong DHCP là khả năng cấp địa chỉ IP động cho các máy clients và quản lý tập trung chúng Chính tính năng này mà vừa cho nó cái tên (Dynamic) vừa làm cho nó thêm quyền lực Ngày nay DHCP là giao thức chuẩn để cấp cấu hình TCP/IP cho các máy và được sử dụng bao sân hết từ mạng chỉ có một máy client ở gia đình cho đến những liên mạng to lớn của các cơ quan xí nghiệp.

Trong phần sau chúng ta tìm hiểu các khái niệm DHCP và cách hoạt động của nó.

Tổng quan, động lực, lịch sử và chuẩn của DHCP

BOOTP biểu thị một sự tiến bộ đầy ý nghĩa so với RARP vì nó đã giải quyết được thật nhỉều hạn chế của RARP BOOTP là một giao thức nằm ở tầng cao hơn, độc lập với phần cứng không như là RARP Nó có khả năng hổ trợ gởi thêm thông tin ngoài địa chỉ IP cho máy client Ngoài ra, thông qua việc sử dụng BOOTP relay agents, nó làm cho một mạng lớn chỉ sử dụng một hay hai BOOTP servers phục vụ cho các máy clients nằm rãi trên nhiều mạng vật lý khác NetID.

Nhu cầu của việc gán địa chỉ IP động

BOOTP thông thường sử dụng một phương pháp tĩnh để xác định địa chỉ IP nào gán cho thiết bị Khi máy client gởi thông điệp yêu cầu thì thông điệp đó bao gồm cả địa chỉ vật lý, rồi server tra địa chỉ đó trong bảng địa chỉ để xác định địa

chỉ IP nào cho máy client.(BOOTP còn có thể sử dụng những phương pháp khác

để xác lập mối quan hệ giữa địa chỉ IP và địa chỉ vật lý, nhưng cho tương ứng tĩnh

là phương pháp thường sử dụng) Điều này có nghĩa là BOOTP làm việc tương đối tốt trong môi trường tĩnh, nơi mà những sự thay đổi về địa chỉ IP của các thiết bị không thường xảy ra Những mạng như thế là thông thường trong thập niên 1980

2.Các máy tính xách tay như là Laptop hay palmtop có thể di chuyển

từ mạng này đến mạng khác nhiều lần trong ngày.

3.Một vấn đề lớn khác là sự cạn kiệt không gian địa chỉ IP Trong nhiều cơ quan , việc gán địa chỉ IP tĩnh và dùng mãi cho mỗi máy để chúng kết nối vào mạng là một phí phạm.

4.Trong nhiều cơ quan, việc theo dõi những sự thay đổi địa chỉ

cố định trở nên một công việc nản lòng BOOTP, với bảng ánh xạ địa chỉ tĩnh giữa địa chỉ vật lý và địa chỉ IP không thích hợp cho công việc này Nó cũng không có cách nào sử dụng lại các địa chỉ; mỗi lần

mà một địa chỉ đã cấp, máy tính sẽ giữ mãi địa chỉ đó, ngay cả khi nó không còn cần dùng đến nữa.

DHCP:Một giao thức xây dựng trên sức mạnh của BOOTP

Người ta cần một giao thức cấu hình TCP/IP mới để phục vụ cho những mạng điện toán hiện đại hơn Tổ chức IETF đáp ứng điều này bằng giao thức DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), lần đầu tiên được xuất bản trong RFC 1541, tháng 10 năm 1993 (Thực ra, chuẩn trong giao thức đó đã được nói đến trong RFC 1531 xuất bản trong cùng tháng nhưng vì có một vài lỗi nhỏ trong chuẩn này nên người ta hiệu chỉnh và xuất bản RFC 1541)

Dĩ nhiên, khác với BOOTP là một protocol còn kém cõi DHCP đã hoạt động rất tốt và cũng đã được sử dụng rộng rãi nhiều nơi khác nhau Các yếu tố này cho thấy giao thức này đã tiếp nối BOOTP và được bổ sung thêm nhiều theo năm tháng

DHCP gồm hai thành phần chính:

1.Cơ chế cấp địa chỉ IP.

2.Cơ chế cho phép máy client yêu cầu và server cung cấp thông tin cấu hình DHCP thực hiện cả hai chức năng này cùng một cách như BOOTP nhưng có nhiều cải tiến hơn.

Tổng quan các tính năng của DHCP

Sự thay đổi có ý nghĩa nhất trong lãnh vực cấp địa chỉ IP, chính là tính năng cấp địa chỉ IP động (đối lập với việc người admin phải tạo bảng ánh xạ giữa địa chỉ vật lý và địa chỉ IP trên BOOTP server).

1.DHCP sử dụng một dãy địa chỉ IP mà người admin đã cấu hình và tự cấp cho máy client không cấn phải ghép sẵn trước.

2.Đồng thời DHCP hỗ trợ cho việc ánh xạ địa chỉ IP với địa chỉ vật lý khi nào thấy cần (ta gọi tính năng này là Reservation)

Còn về việc thông tin liên lạc giữa máy client và server,tổng thể mà nói, nó lại tương tự với BOOTP nhưng vẫn có sự thay đổi Cũng cùng giao thức hỏi/đáp bằng cách sử dụng UDP để liên lạc thông tin cấu hình, nhưng lại có thêm các gói thông điệp được tạo ra để hổ trợ những tính năng được tăng cường của

DHCP DHCP có thể dùng BOOTP relay agents cùng một cách tương tự mà máy client và server BOOTP sử dụng Phần mở rộng thông tin cho nhà sản xuất phần cứng cũng được giữ lại, nhưng được hình thức hoá và đặt tên lại là DHCP Options,

và được mở rộng thêm để truyền được nhiều thông tin hơn.

Kết quả của mọi nổ lực này là một giao thức cấu hình TCP/IP được sự chấp nhận rộng rãi, phổ biến nhưng vẫn giữ lại tính tương thích với BOOTP trong khi

đó lại mở rộng thêm những tính năng đầy ý nghĩa DHCP được sử dụng cho mọi thứ từ việc cấp địa chỉ IP cho những mạng hàng ngàn máy tính đến việc cho phép thiết bị định tuyến (router) truy cập Internet tự động cung cấp thông tin cấu hình Internet cho chỉ một máy tính duy nhất có một người dùng.

Thông số kỹ thuật của DHCP nguyên thủy được hiệu chỉnh vào tháng 3 năm

1997 trong RFC 2131, vẫn giữ lại tên Dynamic Host Configuration Protocol.

Trong chuẩn này định nghĩa thêm một loại thông điệp DHCP mới cho phép các máy đang có địa chỉ IP có thể gởi yêu cầu cấp thêm thông tin cấu hình Đồng thời nó cũng tạo ra một vài thay đổi nhỏ cho giao thức này Từ lúc đó tới nay, có nhiều RFC khác liên quan tới DHCP được xuất bản, phần lớn chúng hoặc là chỉ định những loại DHCP Option mới (một loại thông tin khác mà DHCP servers có thể gởi cho DHCP client) hoặc là chỉnh lại cách mà DHCP được sử dụng trong các ứng dụng.

http://hoan.nhatnghe.vn/bootp2dhcp.htm

Dhcp

DHCP (dynamic host configuration protocol)

DHCP là một tiêu chuẩn TCP/IP mà rút gọn sự

phức tạp và vai trò quản trị của việc cấu hình

địa chỉ IP của mạng client (khách hàng)

Microsoft Windows 2000 server cung cấp dịch

vụ DHCP, cái mà làm máy tính có thể có chức

năng như DHCP server và định cấu hình các

máy tính client có khả năng DHCP trên mạng

của bạn DHCP chạy trên máy tính server, làm

có thể sự quản lý tự động hoá và tập trung

hoá của các địa chỉ IP và sự thiết lập cấu hình

TCP/IP cho các mạng client của bạn Dịch vụ

DHCP của Microsoft cũng cung cấp sự tích hợp

với đường dẫn động dịch vụ đường dẫn và dịch

vụ hệ thống tên miền, nâng cấp báo cáo tĩnh

và sự kiểm tra cho các DHCP server, các mục

đặc biệt của nhà cung cấp và sự hỗ trợ lớp

người sử dụng, sự cấp phát địa chỉ multicast

và sự bảo vệ DHCP server yếu

I> DHCP là gì?

DHCP đơn giản hoá sự quản lý quản trị của

cấu hình địa chỉ IP bởi việc tự động hoá cấu

hình địa chỉ cho các mạng client Tiêu chuẩn

DHCP cung cấp sự sử dụng của các server

DHCP, cái mà được định nghĩa như bất cứ một

máy tính nào đang chạy DHCP DHCP server

các tài nguyên của nó Không có DHCP, cấu

hình IP phải được thực hiện một cách thủ công

cho các máy tính mới, các máy tính di chuyển

từ mạng con này sang mạng con khác, và các

máy tính được loại bỏ khỏi mạng

{Bằng việc phát triển DHCP trên mạng, toàn

bộ tiến trình này được quản lý tự động và tập trung DHCP server bảo quản vùng của các địachỉ IP và giải phóng một địa chỉ với bất cứ DHCP client có thể khi nó có thể ghi lên mạng.Bởi vì các địa chỉ IP là động hơn tĩnh, các địa chỉ không còn được trả lại một cách tự động trong sử dụng đối với các vùng cấp phát lại.2-Ai tạo ra DHCP ? DHCP được tạo ra như thế nào ?

{DHCP đựơc tạo ra bởi nhóm làm việc cấu hìnhhost động của lực lượng kỹ sư Internet(IETF là

tổ chức tình nguyện định nghĩa các giao thức

sử dụng trên Internet) Như vậy, sự định nghĩacủa nó được ghi lại trong Internet RFC và bo mạch hoạt động Internet (the Internet

Activities Board (IAB) ) đang xác nhận trạng thái của nó đối với tiêu chuẩn hoá Internet {Theo lối viết này (3- 1996), DHCP là giao thức tiêu chuẩn mục đích Internet và là chọn lựa (Elective)

3- Các tiêu chuẩn DHCP nòng cốt mà Microsoft

hỗ trợ với các dịch vụ DHCP của nó được chỉ rabởi các RFC sau:

{RFC 2132: Giao thức cấu hình host động(RFC

1541 lỗi thời)

{RFC 2132: Các mục DHCP và sự giới hạn nhà cung cấp BOOTP

sự cấp phát các địa chỉ IP và bất cứ các tham

số cấu hình quan hệ

4.4 Siêu tầm vực (superscope): Một nhóm quản trị các tầm vực được sử dụng để hỗ trợ các IP logic trên các mạng con vật lý giống nhau Các tầm vực trên chứa danh sách các tầm vực thành viên (hoặc tầm vực con) mà có thể hoạt động như một bộ sưu tập

4.5 Phạm vi độc đáo (Exclusion range): Các địa chỉ IP có sẵn là dạng vùng địa chỉ trong tầm vực Các địa chỉ phân vùng là có sẵn trongviệc phân công động bởi DHCP đến các DHCP client

4.6 Thuê bao (lease): Chiều dài thời gian,

được chỉ ra bởi DHCP server, một máy tính client có thể sử dụng sự phân công động địa chỉ IP Khi một thuê bao được lập đối với khách hàng , thì thuê bao được xem như hoạt động Trước khi thuê bao kết thúc, client làm mới lại thuê bao của nó với DHCP server Một thuê bao trở nên không hoạt động khi nó hết hiệu lực hoặc bị xoá bởi server Thuê bao trong suốt quá trình định nghĩa khi thuê bao kết thúc và client cần làm mới thuê bao của nótrong DHCP server mấy lần

4.7 Sự đặt trước(Reservation): Tạo ra sự phâncông thuê bao địa chỉ thường xuyên từ DHCP server đến client Sự dành riêng đảm bảo rằngcác thiết bị phần cứng được chỉ định trên một mạng con có thể luôn luôn sử dụng địa chỉ IP giống nhau Điều này hữu ích cho các máy tínhchẳng hạn như các cổng truy cập xa, WIN hoặc DNS server mà phải có địa chỉ IP tĩnh 4.8 Các loại tuỳ chọn (Option types): Các tham số cấu hình khác mà DHCP server có thểphân công khi đề nghị thuê bao địa chỉ IP tới một client Tiêu biểu, có những loại tuỳ chọn được làm có thể và được cấu hình cho mỗi tầmvực Hầu hết các tuỳ chọn được định nghĩa trước thông RFC 2132, nhưng bạn có thể sử dụng sự quản lý DHCP để định nghĩa và thêm các tuỳ chọn khách hàng nếu cần thiết

4.9 Tuỳ chọn Class: Cách mà DHCP server để tiến xa các xoay sở phụ được cung cấp cho cácclient Các class tuỳ chọn được thêm vào server, clients của lớp có thể được cung cấp các tuỳ chọn chỉ định lớp cho việc cấu hình củachúng

1.Định dạng của DHCP:

DHCP sử dụng UDP để phân phát thông điệp

và broadcast Nếu DHCP không có mặt trên mạng, thì một tác nhân DHCP relay sẽ định hướng thông điệp giữa client và server.7 field đầu tiên chứa thông tin được dùng cho việc thực thi request

Operation Code: Chỉ ra loại thông điệp tổng

quát Giá trị 1 chỉ ra thông điệp request, giá trị

2 chỉ ra thông điệp response

· HTYPE :Chỉ ra loại phần cứng mạng

· HLEN: Chỉ ra chiều dài của địa chỉ phần cứng

· HOPS :Chỉ ra bao nhiêu server định hướng yêu cầu Được lập lên 0 bởi client trước khi gửiyêu cầu và được sử dụng bởi các tác nhân relay để điều khiển việc định hướng của các thông điệp DHCP hoặc BOOTP

· TRANSACTION IDENTIFIER: được tổng quát hoá bởi client, và cho phép nó phù hợp requestvới sự phúc đáp nhận được từ DHCP server

· SECONDS ELAPSED: Chỉ ra bao nhiêu giây trôi qua kể từ khi máy tính khởi động

· FLAGS: điều khiển nội dung của trường OPTIONS

+ Broadcast flag( B): Một client không biết địachỉ IP sở hữu của nó tại thời điểm nó gửi yêu cầu thì nó lập cờ này lên 1 Các server này như các chỉ báo tức thời đối với các DHCP server hoặc tác nhân relay mà nhận được request thì nó nên đáp lại (reply) bằng hình thức broadcast

+Reserved: Được lập giá trị 0 hoặc không sử dụng

· CLIENT IP ADDRESS: Trường này được biết đến nếu client biết các địa chỉ IP của nó

· YOUR IP ADDRESS: Được dùng bởi server để cung cấp địa chỉ IP của nó

· SERVER IP ADDRESS :Chứa địa chỉ IP cuả server

· ROUTER IP ADDRESS: Chứa địa chỉ IP của một router mặc định

· CLIENT HARDWARE ADDRESS: Được biết đếnnếu client biết địa chỉ phần cứng của nó

· SERVER HOST NAME: Chứa host name cuả server

· BOOT FILE NAME: Chứa tên file của server

mà chứa hình ảnh khởi động hợp lệ

· OPTIONS : Bao gồm nhiều tham số yêu cầu cho thao tác DHCP cơ bản Trường này được chỉ định 64 bytes chiều dài trong BOOTP nhưng nó biền đổi về chiều dài trong DHCP

So Sánh:

P Không có DHCP:

-Khi cấu hình thủ công, bạn phải gán địa chỉ cho mọi máy trạm trên mạng Người dùng phảigọi đến bạn để biết địa chỉ IP vì bạn không muốn phụ thuộc vào họ để cấu hình địa chỉ IP.-Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn đến lỗi, rất khó theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi truyền thông trên mạng

-Cuối cùng bạn sẽ hết địa chỉ IP đối với mạng con nào đó hoặc đối với toàn mạng nếu bạn không quản lý cẩn thận các địa chỉ IP đã cấp phát.

-Bạn phải thay đổi địa chỉ IP ở máy trạm nếu

nó chuyển sang mạng con khác Người dùng diđộng đi từ nơi nầy đến nơi khác, có nhu cầu thay đổi địa chỉ IP nếu họ nối với mạng con khác trên mạng

P Có DHCP

-Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào mạng Bạn chỉ cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủ DHCP Bạn sẽ không bị ai quấy rầy về nhucầu biết địa chỉ IP

-DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại

bỏ được các lỗi có thể làm mất liên lạc Nó tự động gán lại các địa chỉ chưa được sử dụng.-DHCP cho thuê địa chỉ trong một khoảng thời gian, có nghĩa là những địa chỉ nầy sẽ còn dùng được cho các hệ thống khác Bạn hiếm khi bị hết địa chỉ

-DHCP tự động gán địa chỉ IP thích hợp với mạng con chứa máy trạm nầy Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạng con họ kết nối

II> Hoạt động của DHCP

DHCP hoạt động trên mô hình client/server như minh hoạ trong hình 1

DHCP là một giao thức Internet có nguồn gốc

ở BOOTP (bootstrap protocol), được dùng để cấu hình các trạm không đĩa DHCP khai thác

ưu điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả năng gán địa chỉ Sự tương tự nầy cũng cho phép các bộ định tuyếnhiện nay chuyển tiếp các thông điệp BOOTP

giữa các mạng con cũng có thể chuyển tiếp các thông điệp DHCP Vì thế, máy chủ DHCP

có thể đánh địa chỉ IP cho nhiều mạng con.Quá trình đạt được địa chỉ IP được mô tả dưới đây:

Bước 1 Máy trạm khởi động với “địa chỉ IP rỗng” cho phép liên lạc với máy chủ DHCP bằng giao thức TCP/IP Nó chuẩn bị một thôngđiệp chứa địa chỉ MAC (ví dụ địa chỉ của card Ethernet) và tên máy tính Thông điệp nầy có thể chứa địa chỉ IP trước đây đã thuê Máy trạm phát tán liên tục thông điệp nầy lên mạng cho đến khi nhận được phản hồi từ máy chủ

Bước 2 Mọi máy chủ DHCP có thể nhận thông điệp và chuẩn bị địa chỉ IP cho máy trạm Nếu máy chủ có cấu hình hợp lệ cho máy trạm, nó chuẩn bị thông điệp “chào hàng” chứa địa chỉ MAC của khách, địa chỉ IP “chào hàng”, mặt nạmạng con (subnet mask), địa chỉ IP của máy chủ và thời gian cho thuê Địa chỉ “chào hàng” được đánh dấu là “reserve” (để dành) Máy chủ DHCP phát tán thông điệp chào hàng nầy lên mạng

Bước 3 Khi khách nhận thông điệp chào hàng

và chấp nhận một trong các địa chỉ IP, máy trạm phát tán thông điệp nầy để khẳng định

nó đã chấp nhận địa chỉ IP và từ máy chủ DHCP nào

Bước 4 Cuối cùng, máy chủ DHCP khẳng định toàn bộ sự việc với máy trạm

Để ý rằng lúc đầu máy trạm phát tán yêu cầu

về địa chỉ IP lên mạng, nghĩa là mọi máy chủ DHCP đều có thể nhận thông điệp nầy Do đó,

có thể có nhiều hơn một máy chủ DHCP tìm cách cho thuê địa chỉ IP bằng cách gởi thông điệp chào hàng Máy trạm chỉ chấp nhận một thông điệp chào hàng, sau đó phát tán thông điệp khẳng định lên mạng Vì thông điệp nầy được phát tán, tất cả máy chủ DHCP có thể nhận được nó Thông điệp chứa địa chỉ IP của máy chủ DHCP vừa cho thuê, vì thế các máy chủ DHCP khác rút lại thông điệp chào hàng của mình và hoàn trả địa chỉ IP vào vùng địa chỉ, để dành cho khách hàng khác

Các nhà quản trị mạng thiết lập một hay nhiềuDHCP server mà bảo đảm thông tin định cấu hình TCP/IP và cung cấp việc định cấu hình địachỉ cho các DHCP client có thể theo dạng của một đề nghị thuê bao DHCP server lưu trữ thông tin việc định cấu hình trong cơ sở dữ liệu, bao gồm:

Các tham số câú hình TCP/IP có giá trị cho tất

cả các client trên mạng

Các địa chỉ IP có giá trị , được bảo quản trong vùng phân công đối với khách hàng cũng như các địa chỉ đảo lại cho sự phân công thủ công.Trong suốt quá trình thuê bao được đề nghị bởi server thì chiều dài thời gian cho địa chỉ IP

có thể được sử dụng trước khi thuê bao làm mới được yêu cầu

Một DHCP client được làm có thể trên sự chấp nhận của một yêu cầu thuê bao nhận:

Một địa chỉ IP có giá trị cho mạng mà nó đang tham gia

Các tham số định cấu hình TCP/IP bổ sung , tham chiếu đến như các tuỳ chọn DHCP

III> Lợi ích của DHCP

Việc định cấu hình an toàn và đáng tin cậy: DHCP giảm thiểu các lỗi của việc định cấu hình

là nguyên nhân gây ra bởi địa chỉ IP được phâncông hiện tại đang được tái cấp phát một cách tình cờ cho máy tính khác

Rút gọn sự quản trị mạng:

+ Việc định cấu hình TCP/IP được tập trung hoá và tự động hoá

+ Các nhà quản trị mạng có thể định nghĩa một cách tập trung và các cấu hình TCP/IP chỉ định mạng con

+ Các client có thể được phân công tự động một phạm vi đầy đủ của các giá trị việc định cấu hình TCP/IP bổ sung bởi việc sử dụng các tuỳ chọn DHCP

+ Việc thay đổi địa chỉ cho việc định cấu hình client phải được cập nhật một cách thường xuyên chẳng hạn như các khách hàng truy cập

xa thì thay đổi quanh một hằng số, có thể được thực hiện một cách hiệu quả và tự động khi client bắt đầu lại trong vị trí mới của nó + Hầu hết các router có thể định hướng các yêu cầu việc định cấu hình DHCP, loại trừ các yêu cầu của việc thiết lập DHCP server trên một mạng con, trừ phi không có một lý do nàokhác để làm như vậy

IV> Những đặc tính mới của DHCP

Nâng cấp nền tảng sự kiểm tra và các khả năng báo cáo server

Hỗ trợ mở rộng cho các scope multicast và superscope(siêu tầm vực)

Các tầm vực multicast hiện nay cho phép trình

ứng dụng có nhận thức multicast để giải phónglớp D các địa chỉ IP (224.0.0.0 đến

239.255.255.255) cho sự tham dự trong nhómmulticast

Hỗ trợ cho các tuỳ chọn DHCP người sử dụng đặc biệt và người cung cấp đặc biệt

Sự hoà hợp của DHCP với DNS

Một DHCP server có thể cập nhật động trong không gian tên DNS cho bất cứ client DHCP nào mà hỗ trợ sự cập nhật này Các client scope có thể sử dụng DNS với sự cập nhật động để cập nhật địa chỉ tên IP của máy tính của chúng biểu diễn thông tin bất cứ khi nào

sự thay đổi xảy ra đến các địa chỉ được cấp phát DHCP của chúng

Sự bảo vệ server DHCP yếu

Điều này ngăn chặn các server DHCP yếu từ việc tham gia vào mạng DHCP đang tồn tại nơi

mà Window 2000 Server và Đường dẫn động

bị huỷ Một đối tượng DHCP server được tạo trong đường dẫn động, đường dẫn mà danh sách các địa chỉ IP của các server mà được quyền cung cấp cho các dịch vụ DHCP đến mạng Khi một DHCP server nỗ lực để khởi động trên mạng, đường dẫn động được truy vấn và địa chỉ IP của máy tính server được so sánh với danh sách các DHCP đã được cấp quyền Nếu sự thoả mãn được tìm thấy, máy tính server được quyền như DHCP server và cho phép hoàn tất hệ thống khởi động Nếu không thoả mãn, server được xem như yếu và dịch vụ DHCP shut down một cách tự động

Sự hỗ trợ động cho các client BOOTP

BOOTP động là một sự mở rộng của giao thức BOOTP, cái mà cho phép DHCP server định cấuhình cho BOOTP mà không phải sử dụng cấu hình tường minh, phù hợp địa chỉ Đặc tính này rút gọn sự quản trị của mạng BOOTP rộng bởi việc cho phép sự phân phối một cách tự động của địa chỉ IP là cách giống mà DHCP đã làm

Chỉ đọc sự truy cập điều khiển đối với trình quản lý DHCP

Đặc tính này cung cấp một nhóm cục bộ mục đích đặc biệt, nhóm DHCP Users, cái mà được thêm vào một cách tự động khi dịch vụ DHCP được cài đặt Bằng việc thêm vào các thành viên của nhóm này, bạn có thể cung cấp việc truy cập chỉ đọc đối với thông tin liên hệ với dịch vụ DHCP trên máy tính server Sử dụng

sự quản lý DHCP , các user trong nhóm này cóthể nhìn nhưng không sửa thông tin và các đặc

tính lưu trên DHCP server đặc biệt

Sự hỗ trợ DHCP client

Thuật ngữ client được sử dụng để mô tả một máy tính mạng mà yêu cầu và sử dụng các dịch vụ DHCP được đề nghị bởi DHCP server Bất cứ máy tính Windows cơ bản nào hoặc mộtthiết bị mạng có thể khác mà hỗ trợ khả năng liên lạc với DHCP server(trong sự bằng lòng với RFC 2132) có thể được định cấu hình như DHCP client

Sự hỗ trợ của DHCP client được cung cấp cho các máy tính chạy dươí bất cứ hệ điều hành Microsoft nào sau đây:

+ Microsoft Windows NT Workstation (tất cả các phiên bản được giải phóng)

+ Microsoft Windows NT Server(tất cả các phiên bản được giải phóng)

+ Microsoft Windows 98

+ Microsoft Windows 95

+ Microsoft Windows for Workgroups version 3.11(với Microsoft 32 bit TCP/IP VxD được cài)+ Microsoft NetWork Client version 3.0 cho MS-DOS(với đường dẫn TCP/IP chế độ thực được cài đặt)

+ LAN Manager version 2.2c

V> Tự cấu hình IP

Các client Windows 2000 cơ bản có thể cấu hình địa chỉ IP và mặt nạ mạng con (subnet mask) một cách tự động nếu DHCP server là không có sẵn trong hệ thống lúc khởi động Đặc tính này, địa chỉ IP riêng tự

động(Automatic Private IP Addressing-APIPA) thì hữu ích cho các client trên các mạng riêng nhỏ chẳng hạn như văn phòng doanh nghiệp nhỏ, văn phòng home, hoặc một client truy cập từ xa

-Dịch vụ DHCP client Windows 2000 thông quatiến trình sau để tự định cấu hình client:

1- DHCP client nỗ lực để định vị DHCP server

và nhận một địa chỉ và định cấu hình

2- Nếu DHCP server không thể tìm thấy hoặc không đáp ứng thì DHCP client tự định cấu hình địa chỉ IP của nó và subnet mask sử dụngmột địa chỉ được chọn lựa từ mạng lớp B dự trữ Microsoft, 169.254.0.0, với địa chỉ subnet mask là 255.255.0.0 DHCP client kiểm tra một địa chỉ xung đột làm đảm bảo rằng địa chỉ

IP đã được chọn thì chưa sẵn sàng trong việc

sữ dụng trên mạng Nếu có sự xung đột tìm thấy, client chọn địa chỉ IP khác Client sẽ xem

lại việc tự định cấu hình lên đến 10 địa chỉ.3- Khi một DHCP client thành công trong một địa chỉ tự chọn, nó định cấu hình giao diện (interface) mạng của nó với địa chỉ IP Client tiếp tục, trên nền tảng, để kiểm tra một DHCP client trong 5 phút Nếu DHCP sever được tìm thấy sau đó, client loại bỏ thông tin tự định cấu hình của nó DHCP client sử dụng một địa chỉ được đề nghị bởi DHCP server(và bất cứ thông tin tuỳ chọn DHCP được cung cấp khác)

để cập nhật việc thiết lập định cấu hình IP của nó

- Nếu DHCP client đã nhận trước sự thuê từ DHCP server:

1- Nếu sự thuê của client vẫn còn có giá trị tại thời gian khởi động hệ thống, client sẽ cố gắnglàm mới sự thuê của nó

2- Nếu trong suốt sự nỗ lực làm mới, client thất bại để định vị bất cứ DHCP server nào, nó

sẽ nỗ lực để ping gateway mặc định được liệt

kê trong sự thuê và tiến hành theo một trong những cách sau:

* Nếu việc ping là thành công, DHCP client chorằng nó vẫn còn định vị trên một mạng giống nhau nơi nó nhận được sự thuê hiện tại của

nó, và tiếp tục sử dụng sự thuê Theo mặc định, client sẽ nỗ lực trong nền tảng, để làm mới sự thuê của nó khi 50% thời gian thuê được phân công được kết thúc

* Nếu việc ping thất bại, DHCP client cho rằng

nó đã di chuyển đến một mạng nơi mà các dịch vụ DHCP không có sẵn Client tự định cấu hình địa chỉ IP của nó như đã miêu tả trước đây Khi client tự định cấu hình, mỗi 5 phút nó

nỗ lực để định vị DHCP server và nhận được sựthuê

VI> Sự lưu trữ cục bộ

Microsoft DHCP hỗ trợ việc lưu trữ cục bộ, cho phép các client lưu thông tin DHCP trên các đĩacứng của chúng Sự lưu trữ cục bộ thì hữu ích bởi vì khi hệ thống client khởi động, nó nỗ lực đầu tiên để làm mới sự thuê của địa chỉ IP giống nhau Sự lưu trữ cục bộ cũng có nghĩa làmột client có thể được shut down và khởi độnglại việc sử dụng địa chỉ và cấu hình thuê bao một cách trước tiên, thậm chí DHCP server không thể đạt được hoặc ngoại tuyến tại thời gian máy tính client là khởi động lại Sự lưu trữ cục bộ cũng làm cho có thể khả năng đối với thể hiện việc tự định cấu hình IP