پنج (یا شش)چیزی که باعث می‌شود شما یک (Dynamic Host Configuration Protocol)DHCP بسازید.

پنج (یا شش)چیزی که باعث می‌شود شما یک (Dynamic Host Configuration Protocol)DHCP بسازید.

صادقانه می‌توانم بگویم که هر کسی که این مقاله را می‌خواند، از پروتکل (DHCP) استفاده کرده‌است . حتی اگر شما هرگز نشنیده باشید، DHCP به احتمال زیاد بخش مهمی از فرآیند روزانه شما است :

زمانی که تلفن همراه خود را روشن می‌کنید و به یک شبکه تلفن همراه متصل می‌شوید، از DHCP استفاده می‌کنید .

زمانی که به یک نقطه کانونی ( hotspot ) در یک کافه  متصل می‌شوید از DHCP استفاده می‌کنید .

زمانی که شما به شبکه خانه یا شبکه محل کارتون متصل می‌شوید، از DHCP استفاده می‌کنید.

این مقاله چند مورد از مفاهیم برتر که به شما کمک می‌کند درک کنید که DHCP چیست و چگونه کار می‌کند را پوشش می‌دهد . ما با بخش " دینامیک " این پروتکل شروع می‌کنیم .

IP دینامیک چیست:

حال بیاییم   برای درک آدرس Dynamic ،  آن را با آدرس Static ، مقایسه کنیم . در آدرس دهی استاتیک، آدرس‌ (IP) به وسایل خاص اختصاص داده می‌شوند؛ این ip در طول زمان تغییر نمی‌کند . این نوع آدرس دهی معمولا در سرورها مورد استفاده قرار می‌گیرد، که در آن آدرس  ip یک دستگاه نباید تغییر کند زیرا کاربران و کارشناسان از آن IP برای دسترسی به سرور از راه دور از طریق (DNS) استفاده می‌کنند .

در ادامه باید گفت که برای Device ها و سیستمهای هر یک از کاربران و کارمندان در مجموعه خود ، داشتن یک آدرس ثابت( Static IP ) خیلی مهم نیست . اینجا است که آدرس دهی پویا (Dynamic IP) وارد می‌شود  دراین روش  آدرس IP   اختصاص‌داده‌شده به دستگاه گیرنده می‌تواند هرروز یا هر چند روز یکبار با توجه به تنظیمات شما تغییر کند ، بدون اینکه بر ارتباطات دستگاه شما تاثیر بگذارد، و همچنین امکان پیکربندی Range  هایی از IP Address ها وجود داردکه این فرآیند توسط DHCP  انجام می شود.

اصطلاحات اساسی DHCP

در این بخش برخی اصطلاحات مهم که شما نیاز دارید در فرآیند DHCP آن را درک کنید را توضیح می‌دهیم:

·         Scope

·         Lease

·         Reservation

·         Option

 

  Scopes

قبل از اینکه DHCP سرور بتواند به کلاینت ها IP بدهد ، بایستی یک محدوده ای از IP در یک subnet تعریف کنید.با این محدوده Scope گفته می شود . Scope ها مهمترین راه برای مدیریت اختصاص دادن IP و دیگر تنظیمات به کلاینت ها هستند.

 

در شکل فوق، سرور DHCP مسئول حفظ دامنه آدرس‌ها به چهار شبکه مختلف است .

Address Leases

هنگامی که تنظیمات scope انجام شد، گام منطقی بعدی، اختصاص دادن آدرس IP به کلاینتها و دستگاههای تحت شبکه میباشد؛ از این فرآیند به عنوان اجاره یک آدرس یاد می‌شود . مدت این اجاره متغیر است و به تنظیمات سرور DHCP  بستگی دارد . طول یک Address Lease از ۲۴ ساعت تا ۷ روز میباشد . در پروتکل اینترنت نسخه ۴ یا همان  ( IPV4 ) DHCP Server مسئول نگهداری یک فهرست از این leases است، از جمله آدرس آن، مدت آن و اینکه چه دستگاهی این IP را اجاره کرده‌است .

نکته :

همچنین DHCP برای IPV6 توسط شرکت ماکروسافت طراحی و راه اندازی شده است . درک اینکه چگونه DHCP در IPV4 کار می‌کند به شما کمک خواهد کرد تا درک کنید که چگونه در IPV6 استفاده می‌شود چرا که در حال حاضر و در آینده ی خیلی نزدیک بسیار پرکاربرد خواهد بود .

Reservations

در نظر بگیرید در شبکه شما دستگاه هایی وجود دارند که باید همیشه یک آی پی ثابت ( Static IP ) داشته باشند. از طرفی  دیگر می دانیم که در DHCP Server فرآیندی به نام   Lease Renewal Process   وجود دارد که باعث می شود در زمان های مشخصی یا در مواقعی که تعدادی از دستگاه ها خاموش و یا روشن می شوند یا ارتباط آن ها با شبکه قطع می گردد ، پس از اتصال مجدد به شبکه موجود آدرس جدیدی دریافت نمایند. در نهایت اینکه برای برخی از دستگاه های شبکه ای مثل پرینتر تحت شبکه و Access Point ها و استفاده از آدرس IP داینامیک منطقی نیست .

اما می دانیم که فرآیند تنظیم IP برای این گونه دستگاهها به صورت غیر اتوماتیک بسیار زمان بر است و باید مسئول فناوری اطلاعات حضورا در محل شبکه حاضر شود تا بتواند این تنظیمات را انجام دهد. به همین دلیل ، در کنسول مدیریتی DHCP ویندوز سرور امکانی با نام DHCP Reservation وجود دارد. از طریق این قابلیت می توانیم به راحتی و از طریق کنترل ازراه دور تعیین کنیم که یک آدرس IP مشخص فقط و فقط برای یک دستگاه با MAC Address مشخص استفاده شود و به هیچ Device یا Node دیگری اختصاص داده نشود.

Options

یک DHCP Server   تنها وظیفه ارائه IP Address را بر عهده نمی‌گیرد؛ نوعا، اطلاعات مفید بیشتری و پیکربندی های جذابی راهمراه  با آدرس آی پی فراهم می‌کند که به آن DHCP Options گفته می شود. تنظیمات در Server Options بر روی تمامی کلاینت هایی که در شبکه قرار دارند و از DHCP آی پی دریافت می کنند اعمال می گردد. یعنی برای همه Scope ها قابل استفاده خواهد بود .

برخی تنظیمات معمول در بخش DHCP Options شامل  Default Gateway:  DNS Server, Time Server, و ... می باشد.

DHCP Operations

بعد از درک واژگان DHCP ، بیایید مرور کنیم که چگونه DHCP عمل می‌کند . به طور معمول، فرآیند بازیابی یک آدرس شامل ارتباطات زیر است :

1.        هنگامی که یک دستگاه در شبکه روشن می‌شود، یک درخواست برای سرور DHCP  ارسال می‌کند تا IP  را اجاره کند .

2.        اگر پیکربندی شده باشد، سرور DHCP با ارائه یک نشانی IP به درخواست پاسخ می‌دهد .

3.        کلاینت به سرور DHCP می‌گوید که نشانی IP را می‌پذیرد .

4.        سرور DHCP پذیرش مشتری را تایید می‌کند .

در DHCP ، این فرآیند با نام متداول   کشف، پیشنهاد، درخواست و تایید   (DORA) به رسمیت شناخته می‌شود . مراحل زیر این فرآیند را شرح می‌دهند :

1.        هنگامی که یک سیستم در شبکه روشن می شود ، پیام حاوی پیغام اکتشاف DHCP را Broadcast  می‌کند . این پیغام به یک سرور DHCP خاص ارسال نمی‌شود، بلکه به هردستگاهی .ه در شبکه است ارسال می شود .

2.        اگر یک سرور DHCP در شبکه موجود با شد، پیام دستگاه را دریافت می‌کند، و تشخیص می دهد که یک نوع پیام کشف DHCP است، و تلاش می‌کند یک آدرس IP برای کلاینت در نظر بگیرد( البته اگر یک آدرس برای زیرشبکه درخواستی موجود باشد ( آخر گاهی آدرس‌های DHCP محدود هستند. DHCP مستقیما پاسخ می‌دهد که یک آدرس IP را ارائه می کند.

3.        اگر گیرنده پیغام را دریافت کرده و آدرس ارائه‌شده را بپذیرد، پیغام درخواست ارسال مجدد DHCP را به سرور DHCP ارسال می‌کند و به سرور می‌گوید که این وظیفه را می‌پذیرد .

4.        هنگامی که سرور DHCP این درخواست را دریافت می‌کند، آدرس را به عنوان اجاره‌ای ضبط می‌کند، تایمر اجاره را آغاز می‌کند، و پیام تصدیق DHCP را ارسال می‌کند .

 

نکته :

این امکان وجود دارد که چندین سرور DHCP  در شبکه یک مجموعه برای نیازهای خاصی طراحی شده باشند . در این حالت، کلاینت آدرس IP خود را از اولین سروری که پاسخ بدهد دریافت میکند .

DHCP Relay

گاهی یک سرور DHCP مستقیما به تمامی بخش‌های یک شبکه متصل نیست که ‌بتواند برای همه دستگاه ها Address Lease   را انجام بدهد . یا ممکن است چندین Scope در DHCP Server تعریف کرده باشیم که وقتی یک دستگاه درخواست خود مبنی بر دریافت IP را به DHCP ارسال می کند در وافع کدام Range  ای پی باید ارسال شود.یکی از مشکلاتی خواهد بود که ما را به چالش می کشاند. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، یک DHCP Relay که معمولا به عنوان یک راهنمای IP شناخته می‌شودباید پیکربندی شود .

ویژگی DHCP Realy روی هر روتر شکل می‌گیرد که به بخش‌های مختلف شبکه که در آن کلاینت ها و دستگاهای تحت شبکه وجود دارند متصل می‌شود . هر روتر برای ارسال پیغام‌های اکتشافی DHCP به کلاینتها گوش می‌دهد . هنگامی که یک پیام دریافت می‌کند، مسیریاب پیام را به سرور DHCP پیکربندی شده از طریق unicast تبدیل می‌کند؛ سپس همه بسته‌های مرتبط بین گیرنده و DHCP Relay و بین Relay DHCP و سرور DHCP مبادله می‌شوند . شکل ذیل نمونه‌ای از این پیکربندی را نشان می‌دهد .

خلاصه اینکه پروتکل DHCP بسیار رایج است و هر روز توسط تقریبا هر کسی که وسایل خود را به یک شبکه متصل می‌کند مورد استفاده قرار می‌گیرد . تمام مهندسین شبکه باید حداقل یک ایده اساسی از نحوه کار این فرآیند و چگونگی پیکربندی آن داشته باشند .