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Client Windows Vista e Windows 7 potrebbero rimanere senza indirizzo IP se il DHCP server è indisponibile

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Ciao a tutti!

Consideriamo il seguente scenario: infrastruttura enterprise con DHCP server centralizzato. Tutti i clients nei vari branch office ottengono un indirizzo IP da questo server. Il collegamento via WAN è unreliable.

Cosa succede nel caso che il DHCP server ha un problema ed è offline, oppure I link WAN sono giù e quindi il server è comunque irraggiungibili per I client? Il comportamento di default è il seguente: by design, se il DHCP server è indisponibile, in fase di avvio di sistema I clients Windows 7 mantengono l’indirizzo IP precedentemente assegnatogli se il lease è ancora valido.

Nello specifico, il comportamento è:

1) In fase di boot, client assume indirizzo APIPA (della classe 169.254.0.0/16) e performa Duplicate Address Detection

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2) Client tenta di contattare DHCP server per 3 volte

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3) Se DHCP server risponde, client rinnova il lease. Se DHCP server non risponde, client ritenta altre 3 DHCP requests

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4) Se DHCP server non risponde, client tenta di contattare il suo gateway (nell’esempio, 10.0.0.2)

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5) Se gateway risponde, client assume di trovarsi della stessa subnet di prima e ripristina il suo indirizzo IP funzionante (nell’esempio 10.0.0.33)

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6) Se gateway non risponde, client assume che non si trova più nella stessa subnet e che quindi I suoi settings siano invalidi: decide quindi di scartare l’indirizzo IP configurato e mantenere l’APIPA

Ci sono però alcuni scenari in cui il comportamento può essere differente. Vale la pena a questo punto introdurre due chiavi di registro nella discussione (entrambe sotto HKLM\System\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters)

  • DontPingGateway  indica se il client effettuerà oppure no il “ping” verso il gateway.
  • IPAutoconfigurationEnabled  indica se il client, in assenza di indirizzo IP primario, utilizzerà un IP della classe APIPA (169.254.0.0/16) oppure non utilizzerà alcuni IP configurandosi con 0.0.0.0

Di default in Windows 7 I valori delle chiavi sono DontPingGateway = 0 e IPAutoconfigurationEnabled = 1

Che cosa si intende esattamente per “ping” verso il gateway? Ai tempi di Windows XP, la procedura prevedeva un vero e proprio ICMP request verso il default gateway. Nel passaggio a Vista/2008 si è pensato di modificare questo comportamento e passare ad utilizzare una ARP request. Il motivo è che al giorno d’oggi molti router/gateways moderni per motivi di sicurezza non rispondono più all’ICMP e quindi non permettevano a questo meccanismo di funzionare correttamente, costringendo I client a mantenere un indirizzo APIPA. è bene sottolineare che purtroppo:

  • su Windows Vista è presente un problema noto (che è stato fissato in Windows 7) e quindi la procedura fallisce senza contattare il gateway costringendo il client all’APIPA
  • alcuni dispositivi di rete di terze parti non rispondono alle ARP request quando l’indirizzo sorgente è in una subnet differente (Ad esempio un client con indirizzo APIPA 169.254.0.0/16 che cerca di contattare 10.0.0.2)

Per risolvere entrambi questi problemi è indispensabile settare la chiave di registro DontPingGateway = 1 per “saltare” il check con il gateway del punto 4) e suggerire al client di mantenere l’indirizzo IP valido.

Un ulteriore problema si verifica quando gli amministratori hanno deciso di disabilitare l’APIPA deployando la chiavie di registro IPAutoconfigurationEnabled = 0. In questo scenario purtroppo, non avendo alcun indirizzo IP (nemmeno APIPA) il client non può performare il test con ARP del punto 4) e quindi siccome il Gateway di conseguenza non risponderà, il client rimarrà definitivamente senza indirizzo IP. Anche in questo caso quindi, per risolvere il problema, è necessario settare DontPingGateway = 1

Riassumendo:

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Info aggiuntive:

  • Nota per Windows 7 RTM: è necessaria una ulteriore hotfix per garantire il corretto funzionamento
    A DHCP client computer that has multiple network adapters and that is running Windows 7 or Windows Server 2008 R2 cannot renew a DHCP lease when the computer wakes
    http://support.microsoft.com/kb/2393659
    This hotfix is included with Windows 7 Service Pack 1 and with Windows Server 2008 R2 Service Pack 1.
  • Anche se APIPA è disattivato (IPAutoconfigurationEnabled=0), il comando ipconfig/all potrebbe riportare:
    ”Autoconfiguration Enabled . . . . : Yes"
    Questo perchè in Windows 7 l’autoconfigurazione avviene sempre tramite IPv6
  • Windows Vista does not keep its DHCP IP address if a DHCP server is not available
    http://support.microsoft.com/kb/958336
  • Windows Vista Client releases its DHCP Lease during reboot unexpectedly
    http://support.microsoft.com/kb/2276930
  • DHCP Architecture
    http://technet.microsoft.com/en-us/library/dd183602(WS.10).aspx

Grazie a tutti e alla prossima!

Stefano Gagliardi
Support Engineer
Microsoft Enterprise Platform Support