В данном материале я расскажу, что это такое DHCP, объясню, как включить DHCP и как настроить DHCP в имеющейся сети. Многие из нас, столкнувшись с настройкой роутера или сетевых подключений, встречаются с термином «DHCP ». Правильная настройка данного протокола является важным фактором работоспособности компьютерной сети, а знание его специфики – необходимым элементом в багаже опытного пользователя ПК.

DHCP (аббревиатура от Dynamic Host Configuration Protocol – в переводе «Протокол Динамической Настройки Узла») – это технология, предназначенная для автоматического присвоения IP-адресов сетевым устройствам. Множество системных администраторов предпочитают использовать DHCP вместо ручного назначения IP-адресов сетевым компьютерам, при этом DHCP также используется для конфигурации маски подсети, шлюза и DNS-cерверов.

Когда появился DHCP

Концепт протокола DHCP предложен ещё в 1993 году, его развитием занималась группа специалистов DHC WG, а полное описание протокол получил лишь весной 1997 года в документе под названием RFC 2131. Сегодня эта технология имеет статус предварительного стандарта.

Технология DHCP не была первой в разряде себе подобных, работа с IP-адресами практиковалась и ранее. При этом предыдущие схемы имели ряд недостатков, среди которых выделялись невозможность динамического получения IP-адресов и небольшое количество передаваемых параметров. Требовался более совершенный механизм, который бы работал с многосегментными сетями, не нуждался в сервере DHCP для каждой подсети, не конфликтовал бы с уже существующими сетевыми протоколами, умел обслуживать BOOTP-клиентов, а также поддерживал автоматическое присвоение параметров вновь подключенным устройствам. Технология DHCP позволила удовлетворить все эти запросы ().

Как работает DHCP

Окружение DHCP требует двух составных элементов – это сервера DHCP и клиента DHCP.

• Первый элемент (DHCP-сервер) устанавливает нужные параметры конфигурации сети, присваивает и обновляет адреса для присоединяющихся или покидающих сеть устройств.
• Другой (DHCP-клиент) подключается к сети, получает от сервера сетевые параметры, и начинает работать. Набор DHCP-параметров включает диапазон доступных IP-адресов, соответствующую маску подсети, шлюз сети и имя для серверных адресов.

Устройства, которые имеют активный DHCP-протокол, автоматически получают нужные настройки от DHCP-сервера. Все наиболее используемые сетевые устройства (телефоны, компьютеры, игровые приставки и др.) поддерживают DHCP, обладают DHCP и все популярные ныне операционные системы.

Что это DHCP и как он работает можно посмотреть на видео:

Используем DHCP в локальной сети

Оборудование для домашней сети (широкополосные роутеры) имеют поддержку DHCP для удобного подключения компьютеров к локальной сети (LAN). Использование DHCP устраняет необходимость для домашнего администратора персонально определять параметры IP для каждого компьютера. Имеющиеся в роутерах настройки позволяют включать или выключать DHCP, также в роутерах присутствует ряд опций, которые должны быть активированы параллельно активизации DHCP.

Для настройки DHCP в домашней сети нужно сделать следующее:

1. зайти в роутер как администратор (логин и пароль обычно – admin);
2. найти настройки DHCP внутри консоли роутера;
3. выбрать опцию включения DHCP;
4. после активации DHCP выбрать диапазон IP-адресов для локальных клиентов (например, от 192.168.1.100 до 192.168.1.200). Роутер обычно подсказывает вам начальный адрес, маску подсети, и список адресов, который DHCP-сервер может выделить из всех возможных);
5. выберите необходимое время аренды IP-адреса – этот параметр показывает время сохранения определённого IP-адреса за выключенным устройством (когда последнее не в сети). Когда устройство вновь присоединяется к сети, оно автоматически получит зарезервированный за ним IP-адрес.

Включение DHCP на ПК:

1. кликаем правой клавише мыши на значок сетевого подключения (справа снизу);
2. выбираем центр управления сетями;
3. затем жмём на «подключение по локальной сети» или «беспроводное сетевое подключение»;
4. в появившемся меню выбираем «свойства»;
5. жмём дважды на протокол интернета 4 версии;
6. активизируем пункты напротив автоматического получения IP-адреса и DNS;
7. жмём «Ок».

Использование DHCP в Интернете

Провайдеры интернета (ISP) обычно используют DHCP для назначения публичных IP-адресов для своих клиентов. Поскольку традиционные (IP4) адреса ныне являются дефицитным ресурсом, то каждый провайдер имеет ограниченное количество таких адресов и должен раздавать их среди своих клиентов. DHCP позволяет провайдерам переназначать адрес различным пользователям в зависимости от того, кто из них находится онлайн, в определённый период времени.

Также провайдеры могут предоставлять адреса их личных DNS-серверов через DHCP для своих пользователей.

Ограничения DHCP

Оба устройства (клиент и сетевой шлюз) должны поддерживать DHCP и активировать работу данного протокола. При этом сервер DHCP не распознаёт устройство, на котором ручным путём установлен IP-адрес, входящий в диапазон заданных IP-адресов сервера. Такая ситуация обычно приводит к конфликту IP-адресов и сбоев в работе сети.

Преимущества и недостатки

1. Для подключения к сети компьютер или любое другое устройство должно быть настроено должным образом. С тех пор, как использование DHCP позволило автоматическую настройку конфигурации, практически каждый девайс может легко подключаться к сети, включая компьютеры, свичи, смартфоны, приставки и так далее;
2. Специфика работы динамического протокола практически исключает вероятность того, что два устройства получат одинаковый IP-адрес, что часто случается в ситуации ручного набора статистического IP;
3. Использование DHCP значительно облегчает настройку сети для администраторов, вследствие автоматической раздачи адресов сервером.
4. Поскольку IP устанавливаются автоматически, устройства могут свободно переключаться между разными сетями без необходимости прописывать все параметры вручную;
5. для различных сетевых устройств (например, сетевых принтеров) достаточно непрактичным выглядит постоянная смена IP для них. Потому за такими устройствами лучше сохранять статистический IP-адрес;
6. то же самое касается случаев, когда вы имеете постоянный к компьютеру с помощью специальных программ, привязанных к определённому IP-адресу. Для такого доступа вам понадобится статистический IP, а не динамический IP.

Заключение

DHCP — что это? Использование протокола DHCP здорово облегчило работу в сетях. Теперь нет необходимости настраивать каждое устройство индивидуально, прописывать необходимые параметры и опасаться возможного конфликта устройств. DHCP сервер сделает всё за вас, важно лишь правильно настроить роутер, а на ПК и других устройствах включить поддержку динамической адресации. Обычно, после таких настроек, остаётся лишь наслаждаться стабильной работой используемой вами сети.

Современному человеку жизнь не мила без всемирной паутины, а неполадки с интернет подключением — наши злейшие враги, с которыми ведется непримиримая борьба. Эта статья вооружит вас знаниями, как справиться с ситуацией, если при установке соединения выдается ошибка «DHCP не включен на сетевом адаптере».

Что такое DHCP?

DHCP — это сетевой протокол, который выполняет функцию автоматической настройки параметров сети TCP/IP, получая их по запросу от DHCP сервера.

На практике это означает обмен определенными сообщениями между DHCP клиентом на устройстве и сервером во время установки сетевого подключения. В ходе коммуникации клиент получает новые или подтверждает старые значения таких параметров сети:

IP адрес для устройства;

маску подсети;

IP адрес шлюза по умолчанию.

DHCP: как работает?

Сервер обрабатывает клиентские запросы и выдает в аренду на определенное время IP адреса из своего диапазона. Если время заканчивается, клиент либо продлевает срок аренды, либо освобождает адрес, что также происходит путем обмена специальными сообщениями. Все запросы сервер записывает в свою базу данных, чтобы избежать конфликта адресов, то есть не выделить один адрес двум узлам одновременно.

Конфликт адресов все же может возникнуть, если на одном из устройств в сети IP присвоен вручную. При подключении нового компьютера, сервер может попытаться выдать ему адрес, который уже занят, в результате чего интернет соединение не будет установлено. Как решить эту проблему, будет рассмотрено далее.

Протокол DHCP широко используется благодаря тому, что дает возможность легко добавлять новые компьютеры к сети и изменять параметры подключения на сервере вместо ручной перенастройки каждого устройства.

Для использования протокола DHCP вам понадобится:

настроить DHCP на маршрутизаторе, который будет играть роль DHCP сервера.

запустить службу DHCP на ПК (она выполняет функцию клиента);

в настройках сетевого адаптера выбрать опцию автоматического получения IP адреса.

Рассмотрим каждый шаг детально.

Как включить DHCP на роутере?

Запустить на маршрутизаторе работу DHCP сервера нужно через веб-интерфейс. Вам потребуется выполнить следующие действия:

Если сразу не получается открыть настройки роутера, попробуйте войти из другого браузера или из другого устройства. Самое радикальное и действенное решение проблемы — сброс настроек маршрутизатора. Чтобы его сделать, найдите маленькую кнопку с подписью «Reset» нажмите её чем-то тонким и удерживайте в течение 5-15 секунд. Важно иметь в виду: минус этого решения в том, что вам придется настраивать роутер полностью заново.

Запуск и настройка на компьютере с Windows

Чтобы включить DHCP на ПК под управлением Windows 7 или Windows 10, нужно выполнить похожий набор действий.

Проверка службы

Чтобы включить службу DHCP клиент на ПК, или убедиться, что она работает, откройте «Выполнить» (Win+R), напишите «services.msc».

В открывшемся окне «Службы» найдите dhcp клиент, нажмите правой кнопкой и выберете «Свойства».

Если вы видите, что служба работает и запускается автоматически, ничего менять не нужно.

В случае отображения других параметров, запустите службу и поставьте автоматический запуск.

Настраиваем сетевой адаптер

Войдите в «Сетевые подключения» нажатием Win+R и вводом «ncpa.cpl».

Откройте свойства вашей сети, TCP/IPv4.

Выберете автоматическое получение IP адреса и адреса DNS-сервера, сохраните изменения.

Аналогичные манипуляции можно провести из командной строки. Открываем «Выполнить» (Win+R), пишем «cmd».

Команда для установки IP адреса автоматически:

netsh interface ip set address «имя вашего подключения» dhcp

Команда для установки адреса DNS сервера автоматически:

netsh interface ip set dnsserver «имя вашего подключения» dhcp

Имя подключения посмотрите в его свойствах.

Даже многие системные администраторы, годами работающие с сетевыми устройствами, не всегда могут дать чёткий и внятный ответ — что такое DHCP сервер. Знают что если он работает, то у компьютера появится IP-адрес — и то хорошо.
А ведь это очень важный момент! Этот протокол значительно облегчает жизнь системному администратору при настройке и управлении сетями. Он работает как в обычных домашних сетях на бытовых WiFi-роутерах и модемах, так и в крупных корпоративных сетях и помогает компьютеру, ноутбуку или иному сетевому устройству быстро получить АйПи-адрес и идентифицироваться.
Давайте подробнее рассмотрим основные принципы работы DHCP сервера.

Что такое DHCP?

DHCP — Dynamic Host Configuration Protocol — это протокол динамической настройки узла прикладного уровня по модели OSI. Он разработан ещё в 1993 году, но до сих пор не только не потерял актуальности, но и наоборот — получил новую версию для работы с протоколом IPv6. Модель работы — «Клиент-сервер». При этом, у DHCP-сервера есть собственный метод обмена сообщениями между клиентом и сервером. Протокол позволяет выполнить автоматическую настройку протокола IP версии 4, а так же и более новой версии 6, тем самым облегчив процесс настройки сети и исключив вероятность ошибки при ручном вводе данных.

Что делает DHCP-сервер?!

На ДХЦП-сервере системным администратором задаётся определённый диапазон IP-адресов, которые можно выдавать устройствам-клиентам при обращении. При этом дополнительно может настраиваться срок аренды адреса (lease time) в течение которого он закреплён за MAC-адресом компьютера и не может быть занят иным устройством.

У сервера есть три варианта распределения адресов в сети:

1 — Динамическое . Именно этот вариант работает на 95% серверов. Адрес выдаётся компьютеру на определённый срок (время аренды), по истечению которого АйПи будет считаться свободным и может быть назначен иному компьютеру в сети.

2 — Автоматическое . Всё аналогично динамическому распределению, за тем лишь исключением, что IP выдаётся устройство на постоянной основе и более не меняется.

3 — Ручное . В этом случае администратором сервера составляется таблица соответствия IP и MAC-адресов устройств, согласно которой в дальнейшем они и будут получать сетевые параметры. Этот способ практически не используется. Если только в сетях с повышенным уровнем безопасности.

Как работает DHCP сервер

Работа сервера основывается на широковещательных сетевых запросах. Процедура «общения» клиента и сервера выглядить примерно так:

1. Клиент отправляет broadcast-сообщение «Мне нужен IP»
2. Сервер отвечает таким же сообщением «У меня есть адрес xxx.xxx.xxx.xxx. Устроит?»
3. Клиент — «Да устроит!»
4. Сервер — «ОК! Адрес xxx.xxx.xxx.xxx зарезервирован за тобой».
Для представленного «общения» используются следующие специальные широковещательные broadcast-запросы.

Вот, для наглядности, схема диалога клиента и сервера ДХЦП:

Диапазон IP-адресов, предназначенных для распределения между клиентами одной сети с помощью протокола DHCP, рассматривается как единый административный блок. Он называется «область действия» — scope . Если сервер работает с несколькими подсетями, то при настройке службы DHCP, администратор должен создать отдельную область действия для каждой физической подсети.
В идеале, для стабильной работы, для каждого обслуживаемого сегмента сети должно быть как минимум два DHCP-сервера, но для домашнего использования это требование не актуально.

Виды запросов сервера

Схема обмена сообщениями между клиентом и DHCP сервером:

DHCPDISCOVER — Это сообщение отправляется клиентом при подключении к сети для поиска активного DCHP сервера. При этом в качестве исходного IP используется 0.0.0.0 , а в качестве адреса доставки — 255.255.255.255 .

DHCPOFFER — Ответное сообщение DHCP-сервера на клиентский запрос DHCPDISCOVER, в котором предлагаются определённые сетевые настройки.

DHCPREQUEST — Broadcast-сообщение от клиента в ответ на DHCPOFFER, сообщающее о том, что он принял настройки.

DHCPACK — ответное послание клиенту после получения от него DHCPREQUEST, означающее завершение процесса общения. Оно подтверждает о том, что всё согласовано и ПК может работать в сети.

DHCPRELEASE — Такое широковещательное сообщение отправляется клиентом если он прекращает использования сетевого адреса.

DHCPNAK — Этот ответ будет отправлен клиенту в случае, если невозможно удовлетворить параметры DHCPREQUEST.

DHCPDECLINE — Широковещательный ответ серверу в том случае, когда клиент обнаруживает, что присвоенный ему IP-адрес уже используется.

DHCPINFORM — Сообщение серверу в том случае, если у клиента DHCP прописан статический IP-адрес и он не нуждается в динамическом распределении.

Сообщения протокола DCHP имеют следующие поля:

Как включить DHCP на сетевом адаптере

В операционной системе Windows 10 DHCP-клиент включен по умолчанию как служба, а на сетевом адаптере необходимо выставить автоматическое получение IP. Для этого нажимаем комбинацию клавиш Win+R чтобы открыть окно «Выполнить» и вводим команду ncpa.cpl .

Нажимаем на кнопку «ОК». Появится окно с сетевыми подключениями Виндовс 10.

На том адаптере, где хотим включить DHCP, кликаем правой кнопкой чтобы появилось контекстное меню. В меню — выбираем пункт «Свойства».

В следующем окне надо выбрать строчку «IP версии 4(TCP/IPv4)» и нажимаем на кнопку «Свойства» чтобы открыть параметры протокола:

Здесь необходимо поставить галочки на автоматическое получение адресов и нажать на кнопку «ОК».

В операционных системах семейства Linux все настройки прописаны в конфигурационных файлах. Например, в популярной Ubuntu это /etc/network/interfaces . Вот пример конфига, который позволяет включить DHCP на сетевом адаптере eth0:

Здесь:
auto eth0 - автоматическое включение сетевой карты eth0 при загрузке системы.
iface eth0 inet static - этой строчкой мы указываем системе, что интерфейс сетевой карты eth0 находится в диапазоне адресов с динамическим получением ip.

Если в системе работает менеджер соединение Network Manager, то можно включить DHCP на сетевом адаптере и в графическом интерфейсе:

P.S.:
Отдельно стоит отметить что наличие работающего сервиса DHCP является признаком хорошего тона для любой локальной сети. Настройка сервера требует от администратора особых серьёзных знаний! В большинстве современных сетевых устройств (терминалов, роутеров и модемов) он вообще уже настроен по умолчанию и не требует дополнительной конфигурации.

В статье я хочу рассмотреть использование DHCP-сервера на базе маршрутизатора Cisco в корпоративной сети…

1. Теория

Работа протокола DHCP начинается с того, что клиент, которому необходима динамическая конфигурация, шлет запрос DISCOVERY . Выглядит он следующим образом:

Frame 34 (342 bytes on wire, 342 bytes captured)
Ethernet II, Src: 02:00:4c:4f:4f:50 (02:00:4c:4f:4f:50), Dst: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
#МАС-адрес получателя широковещательный
Internet Protocol, Src: 0.0.0.0 (0.0.0.0), Dst: 255.255.255.255 (255.255.255.255)
#IP-адрес также широковещательный
User Datagram Protocol, Src Port: bootpc (68), Dst Port: bootps (67)
#UDP-порты 68 и 67 определяют клиента и сервер
Client IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#указывается текущий адрес клиента, может содержать не нулевое значение если, например, у клиента есть ip-адрес и он продлевает время его аренды
Your (client) IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#в этом поле указывается адрес, выдаваемый DHCP-сервером при ответе
Next server IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#адрес самого DHCP-сервера
Relay agent IP address: 0.0.0.0 (0.0.0.0)
#адрес Relay-агента, если имеется (будет рассмотрен далее)
Client MAC address: 02:00:4c:4f:4f:50 (02:00:4c:4f:4f:50)
#МАС-адрес клиента

Option: (t=50,l=4) Requested IP Address = 192.168.13.2
#опция 50 имеет длину 4 байта, в ней указывается IP-адрес, который хотел бы получить клиент по возможности
Option: (t=12,l=8) Host Name = "MainHost"
#опция 12 имеет длину 8 байт, в ней указывается текущее имя хоста, которое может быть изменено после конфигурации
Option: (t=55,l=11) Parameter Request List
#опция 55, в ней содержится список запрашиваемых клиентом параметров, в данной ситуации клиент запрашивает 11 параметров, каждому из которых соответствует номер опции

В ответ сервер шлет предложение OFFER , в котором указывает адрес, который он назначает клиенту, а также заполняет опции соответствующими значениями:

Клиент может получить несколько предложений OFFER от разных DHCP-серверов (если их несколько), какому из серверов отдать предпочтение, выбирает сам клиент. Обычно клиент выбирает тот сервер, от которого он первым получил предложение.

После того, как клиент определяет для себя сервер, с которого он хочет получить конфигурацию, он отправляет запрос REQUEST . Запрос отправляется широковещательно, чтобы его могли получить все DHCP-сервера, а адрес того сервера, который выбрал клиент, указывается в специальной опции:

Option: (t=54,l=4) DHCP Server Identifier = 192.168.13.1

Следующим шагом является подтверждение запроса (сообщение ACK ) со стороны сервера. Сервер также широковещательно рассылает подтверждение, но в теле сообщения явным образом указывает МАС-адрес клиента:

Client MAC address: 02:00:4c:4f:4f:50 (02:00:4c:4f:4f:50)

При назначении адресов и клиент и сервер проверяют их уникальность. Предположим, на сервере сконфигурирован пул адресов, который начинается с адреса 192.168.13.2. Первый адрес пула назначен вручную одним из пользователей сети. При назначении такого адреса по DHCP произойдет конфликт, поэтому, для развязания конфликтов существует следующий механизм:

После получения сообщения DISCOVERY (строка 1), сервер выбирает первый адрес из пула (в данном случае 192.168.13.2) и отправляет на него ARP-запрос (строка 2)

Так как компьютер с таким адресом существует в сети, сервер получает ответ (строка 3).

Чтобы убедиться в наличии в сети узла с адресом 192.168.13.2 сервер отправляет на этот адрес Echo-Request (строка 4) и получает ответ (строка 5).

В таком случае, сервер берет следующий свободный адрес из пула (в данном случае 192.168.13.3) и отправляет на него ARP-запрос (строка 6)

Не дождавшись ответа (прошло почти 15 сек.) сервер считает адрес свободным и предлагает его клиенту в сообщении REQUEST (строка 7).

Клиент, подтвердив получение адреса (строка 8) и дождавшись подтверждения от сервера (строка 9), также проверяет, не занят ли кем-то выданный адрес.

Это делается путем отправки ARP-запросов клиентом (строки 10-12), если ответ на запрос не пришел, клиент назначает себе на интерфейс полученный адрес.

2. Базовая настройка на маршрутизаторе Cisco

Рассмотрим самый простой случай, когда на маршрутизаторе конфигурируется один пул адресов и сервер находится в том же широковещательном домене, что и клиенты:

!в режиме глобальной конфигурации определим адреса, которые будут исключены из пула, в данном случае это адреса 192.168.13.1 и 192.168.13.10...192.168.13.15
ip dhcp excluded-address 192.168.13.1
ip dhcp excluded-address 192.168.13.10 192.168.13.15
!создадим пул адресов с именем lan_pool1
ip dhcp pool lan_pool1
!определим подсеть, из которой будут выдаваться адреса
network 192.168.13.0/24
!определим адрес шлюза по-умолчанию
ip default-router 192.168.13.1
!определим адреса DNS-серверов
dns-server 192.168.13.10 192.168.13.11
!определим имя домена
domain-name example.ua
!определим время аренды адреса 5 дней (по-умолчанию 1 день)
lease 5

При такой конфигурации сервер будет выдавать адреса только тем клиентам, запрос от которых пришел через интерфейс, адрес которого находится в той же сети, что и сконфигурированный пул.

На этом пока все, спасибо за внимание и за инвайт:). В дальнейшем планирую подробнее описать работу DHCP-Relay и ряд специфических опций.