Concepts de base du protocole DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Article
04/12/2023

Le protocole DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) est un protocole standard défini par RFC 1541 (qui est remplacé par RFC 2131) qui permet à un serveur de distribuer dynamiquement des informations d’adressage IP et de configuration aux clients. Normalement, le serveur DHCP fournit au client au moins ces informations de base :

Adresse IP
Masque de sous-réseau
Passerelle par défaut

D’autres informations peuvent également être fournies, telles que les adresses des serveurs DNS (Domain Name Service) et WINS (Windows Internet Name Service). L’administrateur système configure le serveur DHCP à l’aide des options qui sont analysées sur le client.

Informations complémentaires

Les produits Microsoft suivants fournissent des fonctionnalités client DHCP :

Windows NT Server versions 3.5, 3.51 et 4.0
Windows NT Workstation versions 3.5, 3.51 et 4.0
Windows 95
Microsoft Network Client version 3.0 pour MS-DOS
Microsoft LAN Manager Client version 2.2c pour MS-DOS
Microsoft TCP/IP-32 pour Windows pour Workgroups versions 3.11, 3.11a et 3.11b

Différents clients DHCP prennent en charge différentes options qu’ils peuvent recevoir du serveur DHCP.

Les systèmes d’exploitation serveur Microsoft suivants fournissent des fonctionnalités de serveur DHCP :

Windows NT Server version 3.5
Windows NT Server version 3.51
Windows NT Server version 4.0

Lorsqu’un client est initialisé pour la première fois après avoir été configuré pour recevoir des informations DHCP, il lance une conversation avec le serveur.

Voici un tableau récapitulatif de la conversation entre le client et le serveur, qui est suivi d’une description au niveau du paquet du processus :

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

La conversation détaillée entre le client DHCP et le serveur DHCP est la suivante :

DHCPDISCOVER

Le client envoie un paquet DHCPDISCOVER. Voici un extrait d’une capture de moniteur réseau montrant les parties IP et DHCP d’un paquet DHCPDISCOVER. Dans la section IP, vous pouvez voir que l’adresse de destination est 255.255.255.255 et l’adresse source est 0.0.0.0. La section DHCP identifie le paquet en tant que paquet de découverte et identifie le client à deux emplacements à l’aide de l’adresse physique de la carte réseau. Notez que les valeurs dans le champ CHADDR et le champ DHCP : Identificateur du client sont identiques.


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

Le serveur DHCP répond en envoyant un paquet DHCPOFFER. Dans la section IP de l’extrait de capture ci-dessous, l’adresse source est désormais l’adresse IP du serveur DHCP et l’adresse de destination est l’adresse de diffusion 255.255.255.255. La section DHCP identifie le paquet en tant qu’offre. Le champ YIADDR est rempli avec l’adresse IP que le serveur offre au client. Notez que le champ CHADDR contient toujours l’adresse physique du client demandeur. En outre, nous voyons dans la section Champ d’option DHCP les différentes options envoyées par le serveur, ainsi que l’adresse IP. Dans ce cas, le serveur envoie le masque de sous-réseau, la passerelle par défaut (routeur), la durée de bail, l’adresse du serveur WINS (NetBIOS Name Service) et le type de nœud NetBIOS.


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

Le client répond à DHCPOFFER en envoyant une requête DHCPREQUEST. Dans la section IP de la capture ci-dessous, l’adresse source du client est toujours 0.0.0.0 et la destination du paquet est toujours 255.255.255.255. Le client conserve 0.0.0.0, car le client n’a pas reçu de vérification du serveur indiquant qu’il peut commencer à utiliser l’adresse proposée. La destination est toujours diffusée, car plusieurs serveurs DHCP ont peut-être répondu et peuvent conserver une réservation pour une offre faite au client. Cela permet aux autres serveurs DHCP de savoir qu’ils peuvent publier leurs adresses proposées et les retourner à leurs pools disponibles. La section DHCP identifie le paquet en tant que requête et vérifie l’adresse proposée à l’aide du champ DHCP : Adresse demandée. Le champ DHCP : Identificateur de serveur affiche l’adresse IP du serveur DHCP offrant le bail.


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

Le serveur DHCP répond au DHCPREQUEST avec un DHCPACK, ce qui termine le cycle d’initialisation. L’adresse source est l’adresse IP du serveur DHCP, et l’adresse de destination est toujours 255.255.255.255. Le champ YIADDR contient l’adresse du client, et les champs CHADDR et DHCP : Identificateur du client sont l’adresse physique de la carte réseau dans le client demandeur. La section Option DHCP identifie le paquet en tant que 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

Si le client a déjà eu une adresse IP affectée PAR DHCP et qu’il est redémarré, le client demande spécifiquement l’adresse IP précédemment louée dans un paquet DHCPREQUEST spécial. L’adresse source est 0.0.0.0 et la destination est l’adresse de diffusion 255.255.255.255. Les clients Microsoft remplissent le champ d’option DHCP DHCP : Adresse demandée avec l’adresse précédemment affectée. Les clients strictement conformes à la RFC remplissent le champ CIADDR avec l’adresse demandée. Le serveur DHCP Microsoft accepte l’un ou l’autre.


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

À ce stade, le serveur peut répondre ou non. Le comportement du serveur DHCP Windows NT dépend de la version du système d’exploitation utilisée, ainsi que d’autres facteurs tels que la super-étendue. Si le serveur détermine que le client peut toujours utiliser l’adresse, il reste silencieux ou ACK la DHCPREQUEST. Si le serveur détermine que le client ne peut pas avoir l’adresse, il envoie un 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

Le client commence ensuite le processus de découverte, mais le paquet DHCPDISCOVER tente toujours de louer la même adresse. Dans de nombreux cas, le client obtient la même adresse, mais peut ne pas le faire.


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

Une durée de bail est associée aux informations DHCP obtenues par le client à partir d’un serveur DHCP. La durée de bail définit la durée pendant laquelle le client peut utiliser les informations attribuées par DHCP. Lorsque le bail atteint certains jalons, le client tente de renouveler ses informations DHCP.

Pour afficher les informations IP sur un client Windows ou Windows pour Workgroups, utilisez l’utilitaire IPCONFIG. Si le client est Windows 95, utilisez WINIPCFG.

Références

Pour plus d’informations sur DHCP, consultez RFC1541 et RFC2131. Les RFC peuvent être obtenues via Internet sur de nombreux sites, par exemple : http://www.rfc-editor.org/ et http://www.tech-nic.qc.ca/

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