Co to jest DHCP (protokół dynamicznej konfiguracji hosta)?

Protokół dynamicznej konfiguracji hosta (DHCP) jest integralną częścią sieci, kontrolując, jakie adresy IP otrzymują urządzenia, aby mogły komunikować się z Internetem. Zwykle przypisywanie adresów IP jest zautomatyzowane, ale znajomość DHCP jest niezbędna, jeśli potrzebujesz statycznych adresów IP.

DHCP może obsługiwać przypisania IP

Każde urządzenie łączące się z siecią potrzebuje adresu IP. Na początku użytkownicy ręcznie przypisywali sobie adresy IP, co było uciążliwym zadaniem, zwłaszcza w miejscach z wieloma urządzeniami, jak w siedzibie firmy. Protokół DHCP częściowo automatyzuje ten proces, co znacznie ułatwia podłączanie urządzeń do sieci. Serwery lub routery DHCP obsługują ten proces w oparciu o zestaw zdefiniowanych reguł. Na przykład większość routerów jest skonfigurowana do używania zakresu 192.168.0.x, co sprawia, że takie adresy IP są często spotykane w sieciach domowych.

Proces jest dość prosty. Gdy klient (komputer, urządzenie IoT, tablet, telefon komórkowy itp.) łączy się z siecią, wysyła sygnał (zwany DHCPDISCOVER) do serwera DHCP (lub routera). Serwer odpowiada, podając wszystkie zasady i ustawienia sieci oraz adres IP do użycia (DHCPOFFER). Klient potwierdza informacje i prosi o pozwolenie na użycie przydzielonego adresu (komunikat DHCPREQUEST). Wreszcie serwer DHCP potwierdza żądanie, a klient może swobodnie łączyć się z siecią.

DHCP kontroluje zakres adresów IP

Możesz skonfigurować DHCP, aby kontrolować zakres adresów IP dostępnych do użycia. Jeśli podasz, że zakres ten zaczyna się od 192.168.0.1, a kończy na 192.168.0.100, wszystkie dostępne adresy będą znajdować się w tym zakresie. Należy pamiętać, że początkowy adres IP (w tym przykładzie 192.168.0.1) jest zarezerwowany dla routera. Niektóre routery podają tylko adres początkowy, a następnie zawierają opcję dla maksymalnej liczby użytkowników (która określa adres końcowy).

Zaletą tego jest to, że możesz kontrolować, ile urządzeń łączy się jednocześnie z twoją siecią (w tym przypadku nie więcej niż 100). Wadą jest to, że jeśli ustawisz zbyt mały zakres, możesz przypadkowo uniemożliwić podłączenie nowych urządzeń. Aby zezwolić na niższy zakres adresów IP, serwery DHCP wydzierżawiają adresy IP tylko urządzeniom.

Adresy przypisywane dynamicznie są tymczasowe

Kiedy serwer DHCP przypisuje adres IP, robi to w ramach systemu dzierżawy. Urządzenie zachowuje ten adres IP przez określoną liczbę dni, po czym może spróbować go odnowić. Jeśli nie zostanie wysłany żaden sygnał odnowienia (np. maszyna wycofana z eksploatacji), serwer DHCP odzyskuje adres IP w celu przypisania go do innego urządzenia. Po wykryciu sygnału odnowienia urządzenie zachowuje swój adres IP przez kolejny zestaw dni. Dlatego, jeśli często używasz opcji ipconfig, może się wydawać, że Twój adres IP zmienia się od czasu do czasu.

Możliwe jest, że dwa urządzenia otrzymają ten sam adres IP, na przykład maszyna wirtualna, która spędza większość czasu w trybie offline. Maszyna VM nie będzie w stanie wysłać sygnału odnowienia, więc jej adres IP zostanie przekazany innej maszynie. Po przywróceniu maszyny wirtualnej nadal ma zapis starego adresu IP (zwłaszcza w przypadku przywrócenia z migawki), ale nie będzie mogła korzystać z tego adresu IP, ponieważ jest zajęty. Bez tego uprawnienia nie może połączyć się z siecią, dopóki nie zostanie przypisany nowy adres IP. Używanie dynamicznych adresów IP powinno zapobiec tego typu scenariuszom.

W przypadku niektórych urządzeń konieczne są statyczne adresy IP

Jeśli masz podłączoną do sieci drukarkę lub serwer multimediów (na przykład jednostkę NAS lub serwer Plex), zmiana adresów IP byłaby dla nich niewygodna. Chociaż odnowienie dzierżawy może temu zapobiec, wciąż istnieje możliwość zmiany adresu IP. Jeśli router zostanie ponownie uruchomiony z powodu przerwy w dostawie prądu lub podczas rozwiązywania problemów, wszystkie adresy IP generowane dynamicznie mogą zostać ponownie przypisane. W takich sytuacjach ręczne przypisanie statycznego adresu IP rozwiąże problem.

Dokładny proces jest różny, zwłaszcza że interfejsy sieciowe routera mogą się różnić w zależności od urządzenia, nawet jeśli były wykonane przez tego samego producenta. W przypadku niektórych routerów, takich jak zestaw Eero Mesh Router, można to nazwać rezerwacją adresu IP. Jednak statyczny adres IP nadal musi być zgodny z wszelkimi regułami zakresu, jeśli takie istnieją. Używanie aktualnego adresu IP jako podstawy statycznego adresu IP jest zazwyczaj najłatwiejszym rozwiązaniem. W zależności od urządzenia i jego systemu operacyjnego może być możliwe ustawienie statycznego adresu IP na końcu urządzenia zamiast za pośrednictwem routera lub serwera DHCP. Może to być konieczne, jeśli sam router nie obsługuje statycznych adresów IP.