Las redes informáticas pueden tener cualquier forma, como LAN, WAN, etc. Si está conectado a una LAN local oa una conexión a Internet, las direcciones IP forman la base de la comunicación a través de las redes informáticas. Una dirección IP es la identidad de un host o un dispositivo informático mientras está conectado a cualquier red.
En la mayoría de los casos, cuando conecta su computadora a una LAN o a Internet, notará que la dirección IP y otra información, como la máscara de subred, etc., se asignan a su computadora automáticamente. ¿Alguna vez has pensado en cómo sucede esto? Bueno, en este artículo entenderemos el concepto de DHCP que forma la base de esta funcionalidad.
¿Qué es DHCP?
DHCP significa Protocolo de configuración dinámica de host.
Como sugiere el nombre, DHCP se utiliza para controlar la configuración de red de un host a través de un servidor remoto. La funcionalidad DHCP viene instalada como característica predeterminada en la mayoría de los sistemas operativos contemporáneos. DHCP es una excelente alternativa a la configuración manual de la red en un host o un dispositivo de red que requiere mucho tiempo.
DHCP funciona en un modelo cliente-servidor. Al ser un protocolo, tiene su propio conjunto de mensajes que se intercambian entre el cliente y el servidor. Aquí está la información del encabezado de DHCP:
| CAMPO | OCTETOS | DESCRIPCIÓN |
|---|---|---|
| op | 1 | Tipo de mensaje |
| tipoh | 1 | tipo de dirección de hardware |
| hlen | 1 | longitud de la dirección de hardware |
| lúpulo | 1 | utilizado en caso de agentes de retransmisión. Clients los establece en 0. |
| xid | 4 | ID de transacción utilizado por el cliente y el servidor para una sesión. |
| segundos | 2 | Tiempo transcurrido (en segundos) desde que el cliente solicitó el trámite |
| banderas | 2 | Banderas |
| ciaddr | 4 | Dirección IP del cliente. |
| dirección yi | 4 | La dirección IP asignada por el servidor al cliente |
| siaddr | 4 | Dirección IP del servidor. |
| giaddr | 4 | Dirección IP del agente de retransmisión. |
| chaddr | 16 | Dirección de hardware del cliente. |
| nombre | 64 | Nombre de host del servidor. |
| archivo | 128 | Nombre del archivo de arranque. |
| opciones | var | Opciones adicionales |
Comprender DHCP ayuda a depurar muchos problemas relacionados con la red. Lea nuestros artículos sobre wireshark y Journey of a package on network para mejorar su comprensión sobre la red y las herramientas de depuración de redes.
En la siguiente sección, cubriremos el funcionamiento de este protocolo.
¿Cómo funciona DHCP?
Antes de aprender el proceso a través del cual DHCP logra su objetivo, primero debemos comprender los diferentes mensajes que se utilizan en el proceso.
1. DHCPDISCOVER
Es un mensaje DHCP que marca el comienzo de una interacción DHCP entre el cliente y el servidor. Este mensaje lo envía un cliente (host o dispositivo conectado a una red) que está conectado a una subred local. Es un mensaje de difusión que usa 255.255.255.255 como dirección IP de destino mientras que la dirección IP de origen es 0.0.0.0
2. OFERTADHCP
Es un mensaje DHCP que se envía en respuesta a DHCPDISCOVER por un servidor DHCP al cliente DHCP. Este mensaje contiene los ajustes de configuración de red para el cliente que envió el mensaje DHCPDISCOVER.
3. SOLICITUD DE DHCP
Este mensaje DHCP se envía en respuesta a DHCPOFFER indicando que el cliente ha aceptado la configuración de red enviada en el mensaje DHCPOFFER desde el servidor.
4. DHCPPACK
Este mensaje lo envía el servidor DHCP en respuesta a DHCPREQUEST recibido del cliente. Este mensaje marca el final del proceso que comenzó con DHCPDISCOVER. El mensaje DHCPACK no es más que un reconocimiento por parte del servidor DHCP que autoriza al cliente DHCP a comenzar a utilizar la configuración de red que recibió anteriormente del servidor DHCP.
5. DHCPNAK
Este mensaje es exactamente lo contrario de DHCPACK descrito anteriormente. Este mensaje lo envía el servidor DHCP cuando no puede satisfacer el mensaje DHCPREQUEST del cliente.
6. DHCPDECLINE
Este mensaje se envía desde el cliente DHCP al servidor en caso de que el cliente encuentre que la dirección IP asignada por el servidor DHCP ya está en uso.
7. INFORMARDHCP
Este mensaje se envía desde el cliente DHCP en caso de que la dirección IP esté configurada estáticamente en el cliente y solo se desee adquirir dinámicamente otras configuraciones o ajustes de red desde el servidor DHCP.
8. LIBERARDHCP
Este mensaje lo envía el cliente DHCP en caso de que desee rescindir el contrato de arrendamiento de la dirección de red que le proporcionó el servidor DHCP.
Ahora que conocemos los diversos mensajes DHCP, es hora de pasar por el proceso DHCP completo para dar una mejor idea de cómo funciona DHCP. Tenga en cuenta que los pasos que se mencionan a continuación asumen que la función DHCP está habilitada de manera predeterminada en el lado del cliente.
Estos son los pasos:
- Paso 1: Cuando la computadora cliente (o dispositivo) se inicia o se conecta a una red, se envía un mensaje DHCPDISCOVER desde el cliente al servidor. Como no hay información de configuración de red en el cliente, el mensaje se envía con 0.0.0.0 como dirección de origen y 255.255.255.255 como dirección de destino. Si el servidor DHCP está en la subred local, recibe el mensaje directamente o, en caso de que esté en una subred diferente, se usa un agente de retransmisión conectado en la subred del cliente para pasar la solicitud al servidor DHCP. El protocolo de transporte utilizado para este mensaje es UDP y el número de puerto utilizado es 67. El cliente ingresa a la etapa de inicialización durante este paso.
- Paso 2: Cuando el servidor DHCP recibe el mensaje de solicitud DHCPDISCOVER, responde con un mensaje DHCPOFFER. Como ya se explicó, este mensaje contiene todos los ajustes de configuración de red requeridos por el cliente. Por ejemplo, el campo yaddr del mensaje contendrá la dirección IP que se asignará al cliente. De manera similar, la máscara de subred y la información de la puerta de enlace se completan en el campo de opciones. Además, el servidor completa la dirección MAC del cliente en el campo chaddr. Este mensaje se envía como un mensaje de difusión (255.255.255.255) para que el cliente lo reciba directamente o, si el servidor DHCP está en una subred diferente, este mensaje se envía al agente de retransmisión que se ocupa de si el mensaje se transmitirá como unidifusión. o transmitir. En este caso también, el protocolo UDP se usa en la capa de transporte con el puerto de destino como 68. El cliente ingresa a la etapa de selección durante este paso
- Paso 3: El cliente forma un mensaje DHCPREQUEST en respuesta al mensaje DHCPOFFER y lo envía al servidor indicando que desea aceptar la configuración de red enviada en el mensaje DHCPOFFER. Si hubiera varios servidores DHCP que recibieran DHCPDISCOVER, el cliente podría recibir varios mensajes DHCPOFFER. Sin embargo, el cliente responde solo a uno de los mensajes completando el campo de identificación del servidor con la dirección IP de un servidor DHCP en particular. Todos los mensajes de otros servidores DHCP se rechazan implícitamente. El mensaje DHCPREQUEST aún contendrá la dirección de origen como 0.0.0.0 ya que el cliente aún no puede usar la dirección IP que se le pasó a través del mensaje DHCPOFFER. El cliente ingresa a la etapa de solicitud durante este paso.
- Paso 4: Una vez que el servidor recibe DHCPREQUEST del cliente, envía el mensaje DHCPACK que indica que ahora el cliente puede usar la dirección IP que se le asignó. El cliente ingresa al estado vinculado durante este paso.
El concepto de arrendamiento
Con toda la información necesaria sobre cómo funciona DHCP, también debe saber que la dirección IP asignada por el servidor DHCP al cliente DHCP está en un contrato de arrendamiento. Una vez que vence el contrato de arrendamiento, el servidor DHCP puede asignar la misma dirección IP a cualquier otro host o dispositivo que lo solicite. Por ejemplo, mantener el tiempo de arrendamiento de 8 a 10 horas es útil en el caso de que las PC se apaguen al final del día. Por lo tanto, el contrato de arrendamiento debe renovarse de vez en cuando. El cliente DHCP intenta renovar la concesión después de que haya expirado la mitad del tiempo de concesión. Esto se hace mediante el intercambio de mensajes DHCPREQUEST y DHCPACK. Mientras hace todo esto, el cliente entra en la etapa de renovación.