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DHCP – Überblick

Erfahren Sie mehr über das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), ein Netzwerkverwaltungsprotokoll, bei dem ein DHCP-Server Endhosts im Netzwerk dynamisch eine IP-Adresse und andere Netzwerkkonfigurationsparameter zuweist, um die Kommunikation zwischen den Endpunkten zu erleichtern.

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ist ein Netzwerkmanagementprotokoll, das Geräten in einem Netzwerk automatisch IP-Adressen und andere Konfigurationsparameter zuweist. In Junos OS vereinfacht DHCP die Verwaltung, indem es Geräten ermöglicht, die für die Netzwerkkonnektivität erforderlichen Konfigurationsinformationen abzurufen.

Verwenden Sie den Feature-Explorer , um die Plattform- und Release-Unterstützung für bestimmte Funktionen zu bestätigen.

Im Abschnitt Plattformspezifisches DHCP-Clientverhalten im Chassis-Clustermodus finden Sie Hinweise zu Ihrer Plattform.

Vorteile von DHCP

Zu den Vorteilen von DHCP gehören:

  • Mit DHCP können Netzwerkadministratoren einen Pool von IP-Adressen zwischen Hosts zentral verwalten und die Zuweisung von IP-Adressen in einem Netzwerk automatisieren.

  • DHCP hilft Ihnen, die Anzahl der im Netzwerk benötigten IP-Adressen zu reduzieren, wenn Sie es zur Verwaltung eines Pools von IP-Adressen zwischen Hosts verwenden. DHCP tut dies, indem eine IP-Adresse für einen begrenzten Zeitraum an einen Host vermietet wird, sodass der DHCP-Server eine begrenzte Anzahl von IP-Adressen gemeinsam nutzen kann.

  • DHCP minimiert den Aufwand für das Hinzufügen von Clients zum Netzwerk, indem es eine zentralisierte, serverbasierte Einrichtung bereitstellt, was bedeutet, dass Sie IP-Adresszuweisungen für Clients nicht manuell erstellen und verwalten müssen.

  • DHCP bietet eine zentrale Datenbank der Geräte, die mit dem Netzwerk verbunden sind, und verhindert doppelte Ressourcenzuweisungen.

  • DHCP automatisiert die Zuweisung von Netzwerkparametern an Netzwerkgeräte. Selbst in kleinen Netzwerken ist DHCP nützlich, da es das Hinzufügen neuer Maschinen zum Netzwerk erleichtert.

  • DHCP stellt neben den IP-Adressen für Clients weitere Konfigurationsinformationen bereit, insbesondere die IP-Adressen von DNS-Resolvern für die lokale Zwischenspeicherung, Netzwerk-Boot-Server oder andere Service-Hosts.

  • DHCP auf dem Junos OS-Gerät kann Software auf Client-Systemen automatisch aktualisieren.

Einführung in DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ist ein Netzwerkverwaltungsprotokoll, das in TCP/IP-Netzwerken verwendet wird, um Netzwerkgeräten IP-Adressen und andere zugehörige Konfigurationsinformationen dynamisch zuzuweisen.

Auf Junos OS-Geräten bietet DHCP:

  • Ein Framework zum Übergeben von Konfigurationsinformationen an Clients im Subnetz.

  • Wiederverwendbare Netzwerkadressen und Konfigurationsoptionen für Internet-Hosts.

DHCP basiert auf BOOTP, einem Bootstrap-Protokoll, mit dem ein Client seine eigene IP-Adresse, die IP-Adresse eines Serverhosts und den Namen einer Bootstrap-Datei ermitteln kann. DHCP-Server können Anfragen von BOOTP-Clients verarbeiten, bieten aber über BOOTP hinaus zusätzliche Funktionen, wie die automatische Zuweisung wiederverwendbarer IP-Adressen und zusätzliche Konfigurationsoptionen.

Das Gerät von Juniper Networks fungiert als DHCP-Server und stellt IP-Adressen und Einstellungen für Hosts bereit, die mit den Geräteschnittstellen verbunden sind. Der DHCP-Server ist mit den DHCP-Servern anderer Anbieter im Netzwerk kompatibel. Das Gerät kann auch als DHCP-Client und DHCP-Relay-Agent betrieben werden.

DHCP verstehen

Anwendungsszenarien für DHCP

  • In einer typischen Konfiguration eines Carrier-Edge-Netzwerks befindet sich der DHCP-Client auf dem Computer oder auf dem CPE (Customer Premises Equipment) des Anwenders, und der lokale DHCP-Server ist auf dem Router konfiguriert.

  • In einer typischen Netzwerkkonfiguration befindet sich der DHCP-Client auf einem Zugriffsgerät, z. B. einem PC, und der lokale DHCP-Server ist auf dem Switch konfiguriert.

  • In einer typischen Konfiguration des Zweigstellennetzwerks befindet sich der DHCP-Client auf dem Computer des Anwenders, und der DHCP-Relay-Agent wird auf dem Gerät zwischen dem DHCP-Client und einem oder mehreren lokalen DHCP-Servern konfiguriert.

DHCP-Komponenten

Die DHCP-Architektur besteht aus DHCP-Servern, DHCP-Clients und DHCP-Relay-Agents. Der Client interagiert mit Servern mithilfe von DHCP-Nachrichten in einer DHCP-Konversation, um IP-Adressleases und Netzwerkkonfigurationsparameter abzurufen und zu erneuern. Hier eine kurze Beschreibung der DHCP-Komponenten:

DHCP-Server

Ein DHCP-Server ist ein Gerät oder Server im Netzwerk, der Client-Geräten automatisch IP-Adressen und andere Netzwerkparameter zuweist. Ein Junos OS-Gerät, das als DHCP-Server fungiert, ist mit DHCP-Servern anderer Anbieter im Netzwerk kompatibel.

Der DHCP-Server weist dem Client-Gerät die folgenden Konfigurationsparameter zu:

  • Stellt allen Clients in einem bestimmten Subnetz temporäre IP-Adressen aus einem IP-Adresspool zur Verfügung (dynamische Bindung)

  • Weist bestimmten Clients permanente IP-Adressen basierend auf ihren MAC-Adressen (Media Access Control) zu (statische Bindung).

  • Weist folgende Konfigurationsparameter zu:

    • IP-Adresse

    • Subnetz-Maske

    • Standard-Gateway für das Netzwerk

    • DNS-Server

  • Ein DHCP-Server bietet die dauerhafte Speicherung von Netzwerkparametern für Clients. Da DHCP eine Erweiterung von BOOTP ist, können DHCP-Server BOOTP-Anfragen verarbeiten.

Der Server unterstützt keine IPv6-Adresszuweisung, benutzerklassenspezifische Konfiguration, DHCP-Failover-Protokoll, dynamische DNS-Updates oder VPN-Verbindungen. Die Junos-FIPS-Software unterstützt den DHCP-Server nicht.

Hinweis:

Sie können einen Router nicht gleichzeitig als DHCP-Server und BOOTP-Relay-Agent konfigurieren.

DHCP-Client

Ein DHCP-Client ist ein beliebiges IP-Gerät, das mit dem Netzwerk verbunden ist und so konfiguriert ist, dass es als Host fungiert und Konfigurationsparameter wie eine IP-Adresse von einem DHCP-Server anfordert.

Ein Gerät von Juniper Networks, das als DHCP-Client fungiert, erhält seine TCP/IP-Einstellungen und die IP-Adresse für jede physische Schnittstelle in einer beliebigen Sicherheitszone von einem externen DHCP-Server. Damit das Gerät als DHCP-Client fungiert, konfigurieren Sie eine logische Schnittstelle auf dem Gerät, um eine IP-Adresse vom DHCP-Server im Netzwerk zu erhalten. Sie legen die Herstellerklassen-ID, die Leasezeit, die DHCP-Serveradresse, die Wiederholungsversuche und das Wiederholungsintervall fest. Sie können DHCP-Clientversionen erneuern.

DHCP-Relais

Der DHCP-Relay-Agent ist ein beliebiger TCP/IP-Host, der DHCP-Nachrichten zwischen Servern und Clients weiterleitet, wenn sich der DHCP-Client und ein DHCP-Server in unterschiedlichen Subnetzen befinden. In einem großen Netzwerk mit mehreren Subnetzen kann beispielsweise ein einzelner DHCP-Server alle Clients im gesamten Netzwerk mit Hilfe von DHCP-Relay-Agenten bedienen, die sich auf den miteinander verbundenen Routern befinden.

Sie können ein Junos OS-Gerät entweder als DHCP-Server oder als DHCP-Relay-Server konfigurieren, aber nicht beides. Während ein DHCP-Server einem Client mit einer IP-Adresse antwortet, leitet ein DHCP-Relay-Server DHCP-Nachrichten an und vom konfigurierten DHCP-Server weiter, selbst wenn sich Client und Server in unterschiedlichen IP-Netzwerken befinden. Konfigurieren Sie ein Gerät als DHCP-Relay-Agent, wenn Sie über lokal angeschlossene Hosts und einen Remote-DHCP-Server verfügen.

DHCP-Client- und -Servermodell

Die DHCP-IP-Adresszuweisung funktioniert nach einem Client/Server-Modell, bei dem der Server, in diesem Fall ein Junos OS, dem Client wiederverwendbare IP-Informationen aus einem Adresspool zuweist. Ein DHCP-Client kann Angebotsnachrichten von mehreren DHCP-Servern empfangen und jedes der Angebote annehmen. Der Kunde nimmt jedoch in der Regel das erste Angebot an, das er erhält. Siehe Abbildung 1.

Abbildung 1: DHCP-Client/Server-Modell DHCP Client/Server Model
Abbildung 2: DHCP-Übertragung DHCP Four-Step Transfer in vier Schritten

DHCP besteht aus einem vierstufigen Übertragungsprozess, der mit einer Broadcast-DHCP-Erkennungsnachricht vom Client beginnt. Im zweiten Schritt erhält der Client eine DHCP-Angebotsnachricht vom Server. Diese Meldung enthält die IP-Adresse und -Maske sowie einige andere spezifische Parameter. Der Client sendet dann eine DHCP-Anforderungsnachricht, um die IP-Adresse und andere Parameter zu akzeptieren, die er im vorherigen Schritt vom Server erhalten hat. Der DHCP-Server sendet eine DHCP-Antwortnachricht und entfernt die nun zugewiesene Adresse aus dem DHCP-Adresspool. Siehe Abbildung 2.

Hinweis:

Da es sich bei der DHCP-Erkennungsnachricht des Clients um eine Broadcast-Nachricht handelt und Broadcast-Nachrichten nur dann andere Segmente durchqueren, wenn sie explizit weitergeleitet werden, müssen Sie möglicherweise einen DHCP-Relay-Agent auf der Switch-Schnittstelle konfigurieren, damit alle DHCP-Erkennungsnachrichten von den Clients an einen DHCP-Server weitergeleitet werden.

Das Gerät unterstützt DHCP-Client-Anfragen, die über eine beliebige Ethernet-Schnittstelle empfangen werden. DHCP-Anfragen, die von einem Relay-Agent empfangen werden, werden auf allen Schnittstellentypen unterstützt. DHCP wird auf Schnittstellen, die Teil eines Virtual Private Network (VPN) sind, nicht unterstützt.

DHCP-Client-, Server- und Relay-Agent-Modell

Der DHCP-Relay-Agent befindet sich zwischen einem DHCP-Client und einem DHCP-Server und leitet DHCP-Nachrichten wie folgt zwischen Servern und Clients weiter:

  1. Der DHCP-Client sendet ein Erkennungspaket, um einen DHCP-Server im Netzwerk zu finden, von dem Konfigurationsparameter für den Anwender (oder DHCP-Client), einschließlich einer IP-Adresse, abgerufen werden können.

  2. Der DHCP-Relay-Agent empfängt das Erkennungspaket und leitet Kopien an jeden der beiden DHCP-Server weiter. Der DHCP-Relay-Agent erstellt dann einen Eintrag in seiner internen Client-Tabelle, um den Status des Clients zu verfolgen.

  3. Als Antwort auf den Empfang des Erkennungspakets sendet jeder DHCP-Server ein Angebotspaket an den Client. Der DHCP-Relay-Agent empfängt die Angebotspakete und leitet sie an den DHCP-Client weiter.

  4. Nach Erhalt der Angebotspakete wählt der DHCP-Client den DHCP-Server aus, von dem Konfigurationsinformationen abgerufen werden sollen. In der Regel wählt der Client den Server aus, der die längste Leasezeit für die IP-Adresse bietet.

  5. Der DHCP-Client sendet ein Anforderungspaket, das den DHCP-Server angibt, von dem Konfigurationsinformationen abgerufen werden sollen.

  6. Der DHCP-Relay-Agent empfängt das Anforderungspaket und leitet Kopien an jeden der beiden DHCP-Server weiter.

  7. Der vom Client angeforderte DHCP-Server sendet ein Bestätigungspaket (ACK), das die Konfigurationsparameter des Clients enthält.

  8. Der DHCP-Relay-Agent empfängt das ACK-Paket und leitet es an den Client weiter.

  9. Der DHCP-Client empfängt das ACK-Paket und speichert die Konfigurationsinformationen.

  10. Wenn dies konfiguriert ist, installiert der DHCP-Relay-Agent eine Hostroute und einen ARP-Eintrag (Address Resolution Protocol) für diesen Client.

  11. Nach dem Einrichten der anfänglichen Lease für die IP-Adresse verwenden der DHCP-Client und der DHCP-Server die Unicast-Übertragung, um eine Leaseverlängerung oder -freigabe auszuhandeln. Der DHCP-Relaisagent "schnüffelt in allen Paketen, die unter Unicast zwischen dem Client und dem Server übertragen werden, die den Router (oder Switch) passieren", um festzustellen, wann die Lease für diesen Client abgelaufen oder freigegeben wurde. Dieser Vorgang wird als Lease Shadowing oder Passive Snooping bezeichnet.

Erkennung und Lösung von DHCP-Konflikten

Ein Client, der eine IP-Adresse von dem Gerät empfängt, das als DHCP-Server fungiert, führt eine Reihe von ARP-Tests (Address Resolution Protocol) durch, um sicherzustellen, dass die Adresse verfügbar ist und keine Konflikte bestehen. Wenn der Client einen Adresskonflikt erkennt, informiert er den DHCP-Server über den Konflikt und kann eine andere IP-Adresse vom DHCP-Server anfordern.

Das Gerät führt ein Protokoll aller vom Client erkannten Konflikte und entfernt Adressen mit Konflikten aus dem DHCP-Adresspool. Um die Konfliktliste anzuzeigen, verwenden Sie den show system services dhcp conflict Befehl. Die Adressen in der Konfliktliste bleiben ausgeschlossen, bis Sie den clear system services dhcp conflict Befehl verwenden, um die Liste manuell zu löschen.

Aktivieren eines lokalen DHCP-Servers, eines DHCP-Relay-Agenten und eines DHCP-Clients in einer Routing-Instanz

Die folgenden Überlegungen gelten, wenn Sie einen lokalen DHCP-Server, DHCP-Relay-Agent oder DHCP-Client in einer Routing-Instanz aktivieren:

  • Der lokale DHCP-Server, der DHCP-Relay-Agent und der DHCP-Client können in einer Routing-Instanz konfiguriert werden, die Funktionalität schließt sich jedoch auf einer Schnittstelle gegenseitig aus. Wenn der DHCP-Client auf einer Schnittstelle aktiviert ist, kann der lokale DHCP-Server oder der DHCP-Relay-Agent auf dieser Schnittstelle nicht aktiviert werden.

  • Der DHCP-Client, der DHCP-Relay-Agent und die lokalen DHCP-Serverdienste agieren unabhängig voneinander in ihrer jeweiligen Routing-Instanz. Die folgenden Funktionen können gleichzeitig auf einem Gerät funktionieren:

    • DHCP-Client und lokaler DHCP-Server

    • DHCP-Client und DHCP-Relay-Agent

    • Mehrere Routing-Instanzen. Jede Instanz kann einen lokalen DHCP-Server, DHCP-Relay-Agent oder DHCP-Client haben, oder jede Routing-Instanz kann einen DHCP-Client und einen lokalen DHCP-Server oder einen DHCP-Client und DHCP-Relay-Agent haben.

  • Bevor Sie DHCP-Dienste in einer Routing-Instanz aktivieren, müssen Sie alle Konfigurationen im Zusammenhang mit DHCP-Diensten entfernen, die keine Unterstützung für Routing-Instanzen enthalten. Wenn Sie dies nicht tun, überschreibt die alte Standardkonfiguration der Routing-Instanz die neue Konfiguration der Routing-Instanz.

Plattformspezifisches DHCP-Clientverhalten im Chassis-Cluster-Modus

Verwenden Sie den Feature-Explorer , um die Plattform- und Release-Unterstützung für bestimmte Funktionen zu bestätigen.

In der folgenden Tabelle finden Sie Informationen zu plattformspezifischen Verhaltensweisen für Ihre Plattform.

Plattform

Unterschied

Firewalls der SRX-Serie

  • Firewalls der SRX-Serie, die den DHCP-Client unterstützen, unterstützen keine logischen Systeme oder Routing-Instanzen, wenn sie im Chassis-Cluster-Modus betrieben werden.

Zugehörige Dokumentation