DHCP چیست؟ نحوه کار، رزرو IP، اسکوپ و مشکل های رایج DHCP در شبکه شرکت

DHCP چیست؟ پروتکلی که آدرس IP و بقیه تنظیمات شبکه را خودکار به دستگاه ها می دهد. وقتی لپ تاپی را به شبکه شرکت وصل می کنید و بدون هیچ تنظیمی اینترنت دارد، DHCP کار کرده است. سرور DHCP برای هر دستگاه آدرس IP، ماسک شبکه، گیت وی (روتر) و آدرس DNS را مشخص می کند. بدون آن باید این چهار مقدار را روی تک تک کامپیوترها و گوشی ها دستی وارد کرد، که در شبکه ای با ده ها دستگاه عملاً شدنی نیست.

مراحل گرفتن آدرس: DORA

دستگاهی که تازه وصل شده هنوز آدرس ندارد، پس چهار پیام با broadcast رد و بدل می شود:

• Discover: دستگاه به همه می گوید «سرور DHCP کجاست؟»
• Offer: سرور یک آدرس آزاد را پیشنهاد می دهد.
• Request: دستگاه همان آدرس را رسماً درخواست می کند.
• Acknowledge: سرور تأیید می کند و مدت اجاره (lease) را اعلام می کند.

چون Discover با broadcast فرستاده می شود، فقط در همان شبکه (VLAN) می رسد. به همین دلیل در شبکه ای که به چند VLAN تقسیم شده، یا باید در هر VLAN سرور DHCP باشد یا روتر درخواست ها را به سرور مرکزی برساند (DHCP relay).

مفاهیم اصلی

سرور DHCP کجا باشد

برای شبکه کوچک، همان روتر یا فایروال معمولاً سرور DHCP است و کافی است. در شبکه های بزرگ تر دو روش دیگر رایج است:

• سرور ویندوز با نقش DHCP که به اکتیو دایرکتوری وصل است، کنار DNS، و در حالت failover با سرور دوم.
• سوئیچ لایه 3 یا روتر که برای هر VLAN یک اسکوپ جدا دارد.

مهم این است که در هر شبکه فقط یک سرور DHCP فعال باشد (یا دو سرور در حالت failover هماهنگ). دو سرور مستقل، آدرس های متضاد یا تنظیمات متفاوت پخش می کنند و مشکل هایی می سازند که پیدا کردنشان سخت است.

کدام دستگاه ها آدرس ثابت بگیرند

کامپیوتر کارمندان و موبایل ها با DHCP کار می کنند. اما دستگاهی که دیگران با آدرسش به آن وصل می شوند باید آدرس ثابت داشته باشد: سرورها، دامین کنترلر، چاپگر شبکه، دوربین ها، اکسس پوینت ها و تجهیزات شبکه. دو راه دارید:

• آدرس ثابت (static) که روی خود دستگاه وارد می شود.
• رزرو در DHCP که با MAC دستگاه آدرس همیشگی می دهد. مزیتش این است که همه آدرس ها یک جا مدیریت می شوند و اگر دستگاه را تعویض کردید فقط MAC را عوض می کنید.

در هر حال، آدرس های ثابت را خارج از محدوده اسکوپ بگذارید تا DHCP آن ها را به دستگاه دیگری ندهد.

کانفیگ نمونه در میکروتیک

ساخت DHCP برای شبکه 192.168.10.0/24 که از 100 تا 200 آدرس پخش می کند:

/ip pool add name=lan-pool ranges=192.168.10.100-192.168.10.200
/ip dhcp-server network add address=192.168.10.0/24 gateway=192.168.10.1 dns-server=192.168.10.1
/ip dhcp-server add name=lan-dhcp interface=bridge1 address-pool=lan-pool lease-time=8h
/ip dhcp-server enable lan-dhcp
/ip dhcp-server lease make-static [find where mac-address=AA:BB:CC:DD:EE:FF]

دستور آخر یک lease موجود را به رزرو دائمی تبدیل می کند. در شبکه ای که کامپیوترها صبح می آیند و شب می روند، lease 8 ساعته معقول است. برای Wi-Fi مهمان که دستگاه ها مدام عوض می شوند، lease کوتاه تر مثل 1 ساعت از پر شدن اسکوپ جلوگیری می کند.

اگر دستگاهی آدرس نمی گیرد و علت معلوم نیست، عیب یابی شبکه ترتیب بررسی را نشان می دهد.

مشکل های رایج DHCP

• دستگاه آدرس 169.254.x.x می گیرد. یعنی هیچ سرور DHCP جواب نداده و ویندوز به آدرس خودکار (APIPA) رفته. کابل، VLAN پورت، سرویس DHCP یا relay را چک کنید.
• تداخل آدرس: دو دستگاه یک IP دارند، چون یکی دستی آدرسی از محدوده اسکوپ گرفته. آدرس های دستی را خارج از اسکوپ بگذارید.
• اسکوپ پر شده و دستگاه جدید آدرس نمی گیرد. محدوده را بزرگ تر کنید یا lease را کوتاه تر.
• سرور DHCP جعلی: کسی روتر خانگی را به پورت شبکه وصل کرده و آن شروع به پخش آدرس غلط می کند. با DHCP Snooping روی سوئیچ فقط پورت سرور اصلی اجازه جواب دادن دارد. در سیسکو: ip dhcp snooping و پورت سمت سرور را ip dhcp snooping trust کنید.
• بعد از تغییر DNS یا گیت وی، دستگاه ها هنوز مقدار قدیمی را دارند تا lease تمام شود. با ipconfig /renew در ویندوز یا dhclient -r && dhclient در لینوکس می شود فوراً تمدید کرد.

DHCP و DNS

DHCP آدرس DNS را به کامپیوتر می دهد. اگر در شبکه دامین دارید، حتماً آدرس DNS داخلی (دامین کنترلر) را بدهید، نه DNS عمومی، وگرنه ورود به دامین شکست می خورد. نحوه کار DNS در DNS چیست و ارتباطش با اکتیو دایرکتوری در اکتیو دایرکتوری چیست توضیح داده شده است.

DHCP failover و دو سرور

اگر تنها سرور DHCP خراب شود، دستگاه های جدید آدرس نمی گیرند و بعد از پایان lease دستگاه های قدیمی هم بی آدرس می مانند. در محیط های حساس دو سرور به صورت failover کار می کنند. در ویندوز سرور، نقش DHCP دو حالت دارد: load balance که درخواست ها بین دو سرور تقسیم می شود، و hot standby که یکی فعال و دیگری آماده است. هر دو نسخه اسکوپ را همگام نگه می دارند. روی روترها هم می شود DHCP را فقط روی یکی از دو دستگاه فعال گذاشت و دیگری را برای زمان خرابی دستی روشن کرد؛ برنامه ریزی این کار را در طرح بازیابی بنویسید (Disaster Recovery چیست).

Optionهای مفید

تلفن های VoIP اغلب با option 66 یا 150 آدرس فایل تنظیمات را از DHCP می گیرند و خودشان را به سانترال معرفی می کنند. این کار نصب ده ها تلفن را ساده می کند (نصب ایزابل).

DHCP برای شبکه مهمان

در شبکه Wi-Fi مهمان دستگاه ها زیاد و کوتاه مدت اند. اسکوپ جدا برای VLAN مهمان بسازید، lease کوتاه (مثلاً 1 ساعت) بگذارید و فقط گیت وی و DNS عمومی بدهید و DNS داخلی شرکت را ندهید. فایروال هم باید ترافیک این شبکه به شبکه داخلی را ببندد.

حمله هایی که به DHCP می خورند

• DHCP starvation: مهاجم با MAC های جعلی همه آدرس های اسکوپ را می گیرد تا دستگاه های واقعی آدرس نگیرند.
• DHCP جعلی (rogue): سرور دیگری وارد شبکه می شود و گیت وی یا DNS مخرب پخش می کند. نتیجه این است که ترافیک از دستگاه مهاجم رد می شود.

روی سوئیچ های مدیریتی، DHCP Snooping و Port Security هر دو را محدود می کنند. پورت هایی که به کامپیوتر کارمندان می روند اجازه جواب دادن DHCP ندارند و فقط پورت سرور مجاز است.

چه lease time ای انتخاب کنیم

عدد ثابتی که برای همه جا درست باشد وجود ندارد. در دفتر ثابت با کامپیوتر ثابت، lease چند روزه (مثلاً 3 تا 8 روز) بار DHCP را کم می کند. در Wi-Fi که دستگاه ها زیاد عوض می شوند، چند ساعت. اگر اسکوپ کوچک است و آدرس ها پر می شوند، هم محدوده را بزرگ تر کنید هم lease را کوتاه تر.

منابع و مستندات رسمی

• استاندارد RFC 2131 درباره پروتکل DHCP
• استاندارد RFC 2132 درباره Optionهای DHCP
• مستندات رسمی MikroTik درباره DHCP

آدرس دهی، اسکوپ ها، DHCP چند VLAN و رزرو آدرس تجهیزات را وقتی شبکه را از اول طراحی می کنیم تعیین می کنیم؛ نمونه کارش در نصب و راه اندازی شبکه توضیح داده شده. برای انتخاب روتر مناسب این کار، میکروتیک یا سیسکو را بخوانید.

نحوه تهیه مقاله ها