Что такое протокол DHCP

Чтобы подключить компьютер, смартфон или другое устройство к Интернету, необходим IP-адрес. Это уникальный идентификатор, благодаря которому девайсы обмениваются данными. Работоспособность современных сетей базируется на протоколе DHCP. В этой статье мы рассмотрим, что такое протокол DHCP и зачем он нужен.

Что такое протокол подключения DHCP

Любой интернет-протокол представляет собой набор правил, определяющий порядок и особенности передачи информации в конкретной ситуации. Название расшифровывается и дословно переводится как протокол динамической настройки узла.

Протокол DHCP считается одним из самых важных из них, поскольку формирует инфраструктуру сетей. Благодаря ему клиенты в автоматическом режиме получают IP-адреса и другие настройки для подключения, обмена информацией. Более того, после полного отключения или перехода в другую подсеть он обеспечивает их передачу другим устройствам. Таким образом, пользователю не приходится вручную распределять IP. Это позволяет предотвратить множество ошибок в процессе настройки.

На сегодняшний день протокол DHCP – это уникальное решение для выдачи динамических IP-адресов, аналогов у него нет.

Кому и зачем нужен DHCP, его цели и задачи

Этот протокол применяется абсолютно на всех устройствах с выходом в Интернет. Поэтому каждый системный администратор должен иметь представление о его функциях и особенностях настройки.

Дело в том, что компьютер, мобильный телефон или другой гаджет, который можно подключить к сети, имеет два вида IP-адресов. Внутренний видят исключительно устройства в локальной сети, то есть ограниченная группа аппаратуры или гаджетов. Внешний открывает доступ к глобальной сети.

Кроме того, IP адреса делятся ещё на 2 типа. Статический является фиксированным и привязывается к одному компьютеру на большой промежуток времени, то есть даётся в аренду. С развитием технологий таких «номеров» стало не хватать, поэтому разработали систему динамических IP адресов. Они меняются каждый раз, когда устройство подключается к сети. Как только оно отключается, IP адрес освобождается и переходит другому устройство, которое только подключается к Интернету.

Статический адрес можно задать вручную, если есть права администратора. Динамический присваивается автоматически через протокол DHCP, в участии человека нет необходимости.

Как работает протокол DHCP

DHCP работает по модели «клиент-сервер», опираясь на принцип DORA. Аббревиатура отражает последовательность взаимодействия сервера и устройства. Всего предусмотрено 4 этапа.

1. Discovery — обнаружение.

Когда компьютер подключается к сети, у него ещё не настроен IP адрес. Соответственно, начинается его инициализация. Для этого отправляется сообщение «DHCPDISCOVER» на каждое устройство в локальной сети через порт 67.

К этой сети должен быть подключён DHCP server. Его функции выполняет обычно коммутатор, выделенный сервер или маршрутизатор. Если локальная сеть большая, к ней подключают не один, а несколько DHCP серверов.

Иногда активен статический IP адрес. Современные устройства получают его платно на согласованный отрезок времени. В этом случае отправляется другое сообщение – «DHCPREQUEST». И только если сервер не ответит, направляется стандартное «DHCPDISCOVER», чтобы присвоить устройству динамический IP адрес.

2. Offer — предложение.

Когда сервер получает сообщение, он предлагает устройству свободный IP адрес. Обычно он выбирается из диапазона адресов, которые доступны в соответствии с заданными администратором настройками.

Также допустима другая схема, когда определяется диапазон IP адресов, которые использовать не разрешено. Выбрать можно любой из оставшихся свободных.

Как правило, все предложенные адреса динамические и меняются каждый раз при новом подключении. Однако в некоторых случаях за устройством закрепляют один адрес. Это называется резервацией и нужно для предоставления доступа к защищенным сервисам или упрощённой идентификации клиента в ЛВС.

То есть после обнаружения сервер отправляет ответ с указанием IP адреса из доступной области. А идентификация устройства выполняется по MAC-адресу.

3. Request — запрос.

Когда клиент получает ответ от сервера, он отправляет сообщение «DHCPREQUEST», которое выражает согласие на предложенный адрес. Когда оно достигает цели каждый сервер в сети отмечает, что адрес занят.

4. Acknowledge — подтверждение.

Последнее сообщение «DHCPACK» в рамках подключения к сети приходит клиенту от сервера. В нём дополнительно указан срок, в течение которого устройство может использовать присвоенный адрес.

То есть у протокола dhcp принцип работы довольно простой. И всё же нужно учитывать некоторые особенности процесса.

Например, если в сети несколько серверов, изначально клиент соглашается на то предложение, которое поступит первое. Но при следующем подключении в приоритете будет предложение того сервера, с которым удалось связаться в прошлый раз.

Когда клиент переходит в другую подсеть, приходится менять IP. Для этого серверу, с которым налажена связь в данный момент, направляется сообщение «DHCPRELEASE». IP адрес отмечается как свободный. При этом остаётся возможность снова забронировать и использовать его с того же девайся.

Протокол DHCP: как включить на Windows 10

На этой операционной системе протокол DHCP настроен по умолчанию. Проверить и изменить настройки можно через поисковую строку (значок лупы).

Откройте вкладку «Службы». Найдите строку DHCP-клиент и кликните правой кнопкой мыши. Откроются свойства.

В разделе «состояние» находится кнопка «Запустить». Скорее всего, она неактивна, то есть нажать на неё невозможно. Это значит, что протокол DHCP настроен.

В других случаях снова нужно обратиться к поисковой строке и найти вкладку «Состояние сети». В этом подразделе есть пункт «Настройка параметров адаптера».

Откройте его и найдите сеть, которую хотите настроить. Для этого щёлкните правой кнопкой мыши.

Нужно поставить галку в пункте IPv4 или IPv6.

Под списком будет активная кнопка «Свойства». Нажмите её, чтобы открыть следующее окно.

Здесь можно вбить подходящие адреса или задать автоматическое получение. В нашем случае нужно выбрать «Получить IP-адрес автоматически» и «Получить адрес DNS-сервера автоматически».

Затем нажмите кнопку «ОК». Настройка завершена.

Заключение

Протокол DHCP активно используется в современных сетях, поскольку необходим для получения устройством IP-адреса с целью подключения к сети. Он характеризуется простой конфигурацией, поэтому настроить его может даже пользователь без профильных знаний.

Обычно он настроен по умолчанию. Но благодаря удобному интерфейсу настройка вручную занимает всего пару минут. Но если необходимо настроить несколько устройств, в том числе на большом расстоянии друг от друга, целесообразно автоматизировать процесс с применением DHCP-серверов.

С помощью протокола DHCP достаточно один раз настроить такой сервер, а следующие настройки будут выполняться в автоматическом режиме.