DHCP
Mỗi thiết bị trong mạng dựa trên TCP/IP phải có một địa chỉ IP duy nhất để có thể truy cập mạng và các tài nguyên của mạng. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) là một giao thức theo mô hình client-server, tự động cấp phát địa chỉ IP cùng với subnet mask và default gateway.
Nếu không có DHCP, địa chỉ IP của các thiết bị phải được cấu hình thủ công, và khi một máy tính rời khỏi mạng, địa chỉ IP đó cũng phải được thu hồi thủ công.
Với DHCP, toàn bộ quá trình này được tự động hóa và quản lý tập trung bởi DHCP server. Thông thường, DHCP server cấp địa chỉ IP cho client trong một khoảng thời gian nhất định gọi là lease (thời hạn thuê). DHCP client có trách nhiệm gia hạn địa chỉ IP trước khi lease hết hạn và phải ngừng sử dụng địa chỉ đó nếu không thể gia hạn.
DHCP server duy trì một pool địa chỉ IP và sẽ cấp phát địa chỉ cho bất kỳ client nào được cấu hình DHCP khi kết nối vào mạng. Ngoài ra, các địa chỉ không còn sử dụng sẽ tự động được trả về pool để cấp phát lại. DHCP được sử dụng cho cả IPv4 và IPv6.
Cơ chế cấp phát địa chỉ IP của DHCP (DORA)
DHCP sử dụng 4 bước để cấp phát địa chỉ IP, gọi tắt là DORA: 1. Discover
Client gửi một thông điệp DHCP Discover để tìm DHCP server trong mạng. Vì client chưa biết địa chỉ IP của server, thông điệp này được broadcast đến toàn bộ mạng. 2. Offer
DHCP server nhận được Discover và phản hồi bằng một DHCP Offer. Server gửi một địa chỉ IP khả dụng cùng với thời gian lease.
Nếu có nhiều DHCP server phản hồi, client sẽ chọn Offer đến trước. Thông điệp Offer cũng được broadcast vì client vẫn chưa có địa chỉ IP. 3. Request
Sau khi nhận được Offer, client gửi thông điệp DHCP Request để thông báo rằng nó chấp nhận địa chỉ IP do server cung cấp.
Thông điệp này cũng được broadcast vì có thể có nhiều DHCP server trong mạng và client có thể nhận nhiều Offer, nhưng sẽ chấp nhận Offer đầu tiên. 4. Acknowledge
DHCP server gửi thông điệp DHCP Acknowledge (ACK) khi nhận được Request từ client.
Thông điệp này chứa địa chỉ IP và subnet mask mà server chính thức gán cho client.
Hình minh họa cho thấy cơ chế DHCP khi một thiết bị yêu cầu và nhận địa chỉ IP từ DHCP server.
Mỗi thiết bị trong mạng dựa trên TCP/IP phải có một địa chỉ IP duy nhất để có thể truy cập mạng và các tài nguyên của mạng. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) là một giao thức theo mô hình client-server, tự động cấp phát địa chỉ IP cùng với subnet mask và default gateway.
Nếu không có DHCP, địa chỉ IP của các thiết bị phải được cấu hình thủ công, và khi một máy tính rời khỏi mạng, địa chỉ IP đó cũng phải được thu hồi thủ công.
Với DHCP, toàn bộ quá trình này được tự động hóa và quản lý tập trung bởi DHCP server. Thông thường, DHCP server cấp địa chỉ IP cho client trong một khoảng thời gian nhất định gọi là lease (thời hạn thuê). DHCP client có trách nhiệm gia hạn địa chỉ IP trước khi lease hết hạn và phải ngừng sử dụng địa chỉ đó nếu không thể gia hạn.
DHCP server duy trì một pool địa chỉ IP và sẽ cấp phát địa chỉ cho bất kỳ client nào được cấu hình DHCP khi kết nối vào mạng. Ngoài ra, các địa chỉ không còn sử dụng sẽ tự động được trả về pool để cấp phát lại. DHCP được sử dụng cho cả IPv4 và IPv6.
Cơ chế cấp phát địa chỉ IP của DHCP (DORA)
DHCP sử dụng 4 bước để cấp phát địa chỉ IP, gọi tắt là DORA: 1. Discover
Client gửi một thông điệp DHCP Discover để tìm DHCP server trong mạng. Vì client chưa biết địa chỉ IP của server, thông điệp này được broadcast đến toàn bộ mạng. 2. Offer
DHCP server nhận được Discover và phản hồi bằng một DHCP Offer. Server gửi một địa chỉ IP khả dụng cùng với thời gian lease.
Nếu có nhiều DHCP server phản hồi, client sẽ chọn Offer đến trước. Thông điệp Offer cũng được broadcast vì client vẫn chưa có địa chỉ IP. 3. Request
Sau khi nhận được Offer, client gửi thông điệp DHCP Request để thông báo rằng nó chấp nhận địa chỉ IP do server cung cấp.
Thông điệp này cũng được broadcast vì có thể có nhiều DHCP server trong mạng và client có thể nhận nhiều Offer, nhưng sẽ chấp nhận Offer đầu tiên. 4. Acknowledge
DHCP server gửi thông điệp DHCP Acknowledge (ACK) khi nhận được Request từ client.
Thông điệp này chứa địa chỉ IP và subnet mask mà server chính thức gán cho client.
Hình minh họa cho thấy cơ chế DHCP khi một thiết bị yêu cầu và nhận địa chỉ IP từ DHCP server.