DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – Grundlagen
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) ist ein Standardprotokoll, das durch RFC 1541 (das von RFC 2131 abgelöst wird) definiert wird und es einem Server ermöglicht, IP-Adressierungs- und Konfigurationsinformationen dynamisch an Clients zu verteilen. Normalerweise stellt der DHCP-Server dem Client mindestens diese grundlegenden Informationen zur Verfügung:
IP-Adresse
Subnetzmaske
Standardgateway
Weitere Informationen können ebenfalls bereitgestellt werden, z. B. DNS-Serveradressen (Domain Name Service) und WINS-Serveradressen (Windows Internet Name Service). Der Systemadministrator konfiguriert den DHCP-Server mit den Optionen, die an den Client weitergegeben werden.
Weitere Informationen
Die folgenden Microsoft-Produkte bieten DHCP-Client-Funktionen:
Windows NT Server, Versionen 3.5, 3.51 und 4.0
Windows NT Workstation, Versionen 3.5, 3.51 und 4.0
Windows 95
Microsoft Network Client, Version 3.0 für MS-DOS
Microsoft LAN Manager Client, Version 2.2c für MS-DOS
Microsoft TCP/IP-32 für Windows für Arbeitsgruppen, Versionen 3.11, 3.11a und 3.11b
Verschiedene DHCP-Clients unterstützen verschiedene Optionen, die sie vom DHCP-Server empfangen können.
Die folgenden Microsoft-Serverbetriebssysteme bieten DHCP-Serverfunktionen:
Windows NT Server, Version 3.5
Windows NT Server, Version 3.51
Windows NT Server, Version 4.0
Wenn ein Client zum ersten Mal initialisiert wird, nachdem er für den Empfang von DHCP-Informationen konfiguriert wurde, initiiert er einen Dialog mit dem Server.
Nachfolgend finden Sie eine zusammenfassende Tabelle der Konversation zwischen Client und Server, gefolgt von einer Beschreibung des Prozesses auf Paketebene:
Source Dest Source Dest Packet
MAC addr MAC addr IP addr IP addr Description
-----------------------------------------------------------------
Client Broadcast 0.0.0.0 255.255.255.255 DHCP Discover
DHCPsrvr Broadcast DHCPsrvr 255.255.255.255 DHCP Offer
Client Broadcast 0.0.0.0 255.255.255.255 DHCP Request
DHCPsrvr Broadcast DHCPsrvr 255.255.255.255 DHCP ACK
Die ausführliche Konversation zwischen DHCP-Client und DHCP-Server lautet wie folgt:
DHCPDISCOVER
Der Client sendet ein DHCPDISCOVER-Paket. Im Folgenden sehen Sie einen Auszug aus einer Netzwerkmonitorerfassung, die die IP- und DHCP-Teile eines DHCPDISCOVER-Pakets zeigt. Im IP-Abschnitt wird die Zieladresse 255.255.255.255 und die Quelladresse 0.0.0.0 angezeigt. Der DHCP-Abschnitt identifiziert das Paket als Discover-Paket und identifiziert den Client an zwei Stellen mithilfe der physischen Adresse der Netzwerkkarte. Beachten Sie, dass die Werte in den Feldern CHADDR und DHCP: Client Identifier identisch sind.
IP: ID = 0x0; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 0 (0x0)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x39A6
IP: Source Address = 0.0.0.0
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: Discover (xid=21274A1D)
DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP Discover
DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
DHCP: Host Name = JUMBO-WS
DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
DHCP: End of this option field
DHCPOFFER
Der DHCP-Server antwortet durch Senden eines DHCPOFFER-Pakets. Im IP-Abschnitt des nachstehenden Erfassungsauszugs ist die Quelladresse jetzt die IP-Adresse des DHCP-Servers und die Zieladresse die Broadcast-Adresse 255.255.255.255. Im DHCP-Abschnitt wird das Paket als Angebot identifiziert. Das YIADDR-Feld wird mit der IP-Adresse aufgefüllt, die der Server dem Client anbietet. Beachten Sie, dass das CHADDR-Feld weiterhin die physische Adresse des anfordernden Clients enthält. Außerdem werden im Abschnitt „DHCP-Optionsfeld“ die verschiedenen Optionen angezeigt, die der Server zusammen mit der IP-Adresse sendet. In diesem Fall sendet der Server die Subnetzmaske, das Standard-Gateway (Router), die Lease-Zeit, die WINS-Serveradresse (NetBIOS Name Service) und den NetBIOS-Knotentyp.
IP: ID = 0x3C30; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 15408 (0x3C30)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x2FA8
IP: Source Address = 157.54.48.151
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: Offer (xid=21274A1D)
DHCP: Op Code (op) = 2 (0x2)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 157.54.50.5
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP Offer
DHCP: Subnet Mask = 255.255.240.0
DHCP: Renewal Time Value (T1) = 8 Days, 0:00:00
DHCP: Rebinding Time Value (T2) = 14 Days, 0:00:00
DHCP: IP Address Lease Time = 16 Days, 0:00:00
DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
DHCP: Router = 157.54.48.1
DHCP: NetBIOS Name Service = 157.54.16.154
DHCP: NetBIOS Node Type = (Length: 1) 04
DHCP: End of this option field
DHCPREQUEST
Der Client antwortet auf den DHCPOFFER durch Senden von DHCPREQUEST. Im IP-Abschnitt der folgenden Erfassung lautet die Quelladresse des Clients immer noch 0.0.0.0 und das Ziel für das Paket immer noch 255.255.255.255. Der Client behält 0.0.0.0.0 bei, da der Client vom Server keine Bestätigung erhalten hat, dass es in Ordnung ist, die angebotene Adresse zu verwenden. Das Ziel wird weiterhin übertragen, da möglicherweise mehrere DHCP-Server geantwortet haben und eine Reservierung für ein an den Client gemachtes Angebot halten. Dadurch wissen diese anderen DHCP-Server, dass sie ihre angebotenen Adressen freigeben und an ihre verfügbaren Pools zurückgeben können. Der DHCP-Abschnitt identifiziert das Paket als Anfrage und verifiziert die angebotene Adresse mithilfe des Felds DHCP: Angeforderte Adresse. Im Feld DHCP: Serverbezeichner wird die IP-Adresse des DHCP-Servers angezeigt, der die Lease anbietet.
IP: ID = 0x100; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 256 (0x100)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x38A6
IP: Source Address = 0.0.0.0
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: Request (xid=21274A1D)
DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP Request
DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
DHCP: Requested Address = 157.54.50.5
DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
DHCP: Host Name = JUMBO-WS
DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
DHCP: End of this option field
DHCPACK
Der DHCP-Server antwortet auf DHCPREQUEST mit einem DHCPACK und schließt damit den Initialisierungszyklus ab. Die Quelladresse ist die IP-Adresse des DHCP-Servers, und die Zieladresse lautet weiterhin 255.255.255.255. Das YIADDR-Feld enthält die Adresse des Clients, und die Felder CHADDR und DHCP: Client Identifier sind die physische Adresse der Netzwerkkarte im anfordernden Client. Der Abschnitt „DHCP-Option“ identifiziert das Paket als ACK.
IP: ID = 0x3D30; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 15664 (0x3D30)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x2EA8
IP: Source Address = 157.54.48.151
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: ACK (xid=21274A1D)
DHCP: Op Code (op) = 2 (0x2)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 556223005 (0x21274A1D)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 157.54.50.5
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP ACK
DHCP: Renewal Time Value (T1) = 8 Days, 0:00:00
DHCP: Rebinding Time Value (T2) = 14 Days, 0:00:00
DHCP: IP Address Lease Time = 16 Days, 0:00:00
DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
DHCP: Subnet Mask = 255.255.240.0
DHCP: Router = 157.54.48.1
DHCP: NetBIOS Name Service = 157.54.16.154
DHCP: NetBIOS Node Type = (Length: 1) 04
DHCP: End of this option field
Wenn der Client zuvor eine von DHCP zugewiesene IP-Adresse hatte und neu gestartet wird, fordert der Client die zuvor geleaste IP-Adresse in einem speziellen DHCPREQUEST-Paket ausdrücklich an. Die Quelladresse ist 0.0.0.0 und das Ziel die Broadcast-Adresse 255.255.255.255. Microsoft-Clients füllen das DHCP-Optionsfeld DHCP: Angeforderte Adresse mit der zuvor zugewiesenen Adresse auf. Streng RFC-konforme Clients füllen das CADDR-Feld mit der angeforderten Adresse. Der Microsoft DHCP-Server akzeptiert beides.
IP: ID = 0x0; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 0 (0x0)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x39A6
IP: Source Address = 0.0.0.0
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: Request (xid=2757554E)
DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 660034894 (0x2757554E)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP Request
DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
DHCP: Requested Address = 157.54.50.5
DHCP: Host Name = JUMBO-WS
DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
DHCP: End of this option field
Zu diesem Zeitpunkt kann der Server reagieren oder auch nicht. Das Verhalten des Windows NT-DHCP-Servers hängt von der Version des verwendeten Betriebssystems sowie von anderen Faktoren wie Superscoping ab. Wenn der Server feststellt, dass der Client die Adresse weiterhin verwenden kann, bleibt er entweder im Hintergrund oder bestätigt die DHCPREQUEST. Wenn der Server feststellt, dass der Client die Adresse nicht haben kann, sendet er ein NACK.
IP: ID = 0x3F1A; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 16154 (0x3F1A)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x2CBE
IP: Source Address = 157.54.48.151
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: NACK (xid=74A005CE)
DHCP: Op Code (op) = 2 (0x2)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 1956644302 (0x74A005CE)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP NACK
DHCP: Server Identifier = 157.54.48.151
DHCP: End of this option field
Der Client beginnt dann mit dem Erkennungsprozess, das DHCPDISCOVER-Paket versucht jedoch weiterhin, dieselbe Adresse zu leasen. In vielen Fällen erhält der Client dieselbe Adresse, oder auch nicht.
IP: ID = 0x100; Proto = UDP; Len: 328
IP: Version = 4 (0x4)
IP: Header Length = 20 (0x14)
IP: Service Type = 0 (0x0)
IP: Precedence = Routine
IP: ...0.... = Normal Delay
IP: ....0... = Normal Throughput
IP: .....0.. = Normal Reliability
IP: Total Length = 328 (0x148)
IP: Identification = 256 (0x100)
IP: Flags Summary = 0 (0x0)
IP: .......0 = Last fragment in datagram
IP: ......0. = May fragment datagram if necessary
IP: Fragment Offset = 0 (0x0) bytes
IP: Time to Live = 128 (0x80)
IP: Protocol = UDP - User Datagram
IP: Checksum = 0x38A6
IP: Source Address = 0.0.0.0
IP: Destination Address = 255.255.255.255
IP: Data: Number of data bytes remaining = 308 (0x0134)
DHCP: Discover (xid=3ED14752)
DHCP: Op Code (op) = 1 (0x1)
DHCP: Hardware Type (htype) = 1 (0x1) 10Mb Ethernet
DHCP: Hardware Address Length (hlen) = 6 (0x6)
DHCP: Hops (hops) = 0 (0x0)
DHCP: Transaction ID (xid) = 1053902674 (0x3ED14752)
DHCP: Seconds (secs) = 0 (0x0)
DHCP: Flags (flags) = 0 (0x0)
DHCP: 0............... = No Broadcast
DHCP: Client IP Address (ciaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Your IP Address (yiaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Server IP Address (siaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Relay IP Address (giaddr) = 0.0.0.0
DHCP: Client Ethernet Address (chaddr) = 08002B2ED85E
DHCP: Server Host Name (sname) = <Blank>
DHCP: Boot File Name (file) = <Blank>
DHCP: Magic Cookie = [OK]
DHCP: Option Field (options)
DHCP: DHCP Message Type = DHCP Discover
DHCP: Client-identifier = (Type: 1) 08 00 2b 2e d8 5e
DHCP: Requested Address = 157.54.51.5
DHCP: Host Name = JUMBO-WS
DHCP: Parameter Request List = (Length: 7) 01 0f 03 2c 2e 2f 06
DHCP: End of this option field
Den DHCP-Informationen, die der Client von einem DHCP-Server erhält, ist eine Lease-Zeit zugeordnet. Die Lease-Zeit definiert, wie lange der Client die DHCP-zugewiesenen Informationen verwenden kann. Wenn die Lease bestimmte Meilensteine erreicht, versucht der Client, seine DHCP-Informationen zu erneuern.
Verwenden Sie zum Anzeigen von IP-Informationen auf einem Windows- oder Windows for Workgroups-Client das Dienstprogramm IPCONFIG. Verwenden Sie WINIPCFG, wenn der Client Windows 95 ist.
References
Weitere Informationen zu DHCP finden Sie unter RFC1541 und RFC2131. RFCs können über das Internet auf zahlreichen Websites abgerufen werden, z. B.: http://www.rfc-editor.org/ und http://www.tech-nic.qc.ca/