Dynamic Host Configuration Protocol est un protocole réseau utilisé pour automatiser le processus d'attribution d'adresses IP et d'autres paramètres de configuration réseau aux appareils (tels que les ordinateurs, les smartphones et les imprimantes) sur un réseau.

Qu’est-ce que DHCP ?

DHCP signifie Protocole de configuration dynamique d'hôte. C'est la fonctionnalité critique sur laquelle les utilisateurs d'un réseau d'entreprise communiquent. DHCP aide les entreprises à gérer en douceur l'allocation de Adresses IP aux appareils des clients finaux tels que les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables, les téléphones portables, etc. se trouve un protocole de couche application qui est utilisé pour fournir :

Subnet Mask (Option 1 - e.g., 255.255.255.0) Router Address (Option 3 - e.g., 192.168.1.1) DNS Address (Option 6 - e.g., 8.8.8.8) Vendor Class Identifier (Option 43 - e.g.,  'unifi' = 192.168.1.9 ##where unifi = controller)>

DHCP est basé sur un modèle client-serveur et basé sur la découverte, l'offre, la demande et l'ACK.

Pourquoi utiliser DHCP ?

DHCP aide à gérer l'ensemble du processus de manière automatique et centralisée. DHCP aide à conserver une adresse IP unique pour un hôte utilisant le serveur. Les serveurs DHCP conservent des informations sur la configuration TCP/IP et fournissent une configuration d'adresse aux clients compatibles DHCP sous la forme d'une offre de location.

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Composants de DHCP

Les principaux composants de DHCP comprennent :

• Serveur DHCP: Le serveur DHCP est un serveur qui contient les adresses IP et d'autres informations liées à la configuration.
• Client DHCP : C'est un appareil qui reçoit les informations de configuration du serveur. Il peut s’agir d’un mobile, d’un ordinateur portable, d’un ordinateur ou de tout autre appareil électronique nécessitant une connexion.
• Relais DHCP : Les relais DHCP fonctionnent essentiellement comme un canal de communication entre le client DHCP et le serveur.
• Pool d'adresses IP : Il s'agit du pool ou conteneur d'adresses IP possédé par le serveur DHCP. Il dispose d'une plage d'adresses pouvant être attribuées aux appareils.
• Sous-réseaux : Les sous-réseaux sont des portions plus petites du réseau IP partitionnées pour garder les réseaux sous contrôle.
• Location: Il s'agit simplement du temps pendant lequel les informations reçues du serveur sont valables, en cas d'expiration du bail, le locataire doit devoir récéder le bail.
• Serveurs DNS : Les serveurs DHCP peuvent également fournir DNS (système de noms de domaine) informations du serveur aux clients DHCP, leur permettant de résoudre les noms de domaine en adresses IP.
• Passerelle par défaut : Les serveurs DHCP peuvent également fournir des informations sur la passerelle par défaut, qui est le périphérique vers lequel les paquets sont envoyés lorsque la destination se trouve en dehors du réseau local.
• Possibilités : Les serveurs DHCP peuvent fournir des options de configuration supplémentaires aux clients, telles que le masque de sous-réseau, le nom de domaine et les informations sur le serveur de temps.
• Renouvellement: Les clients DHCP peuvent demander le renouvellement de leur bail avant son expiration pour garantir qu'ils continuent de disposer d'une adresse IP et d'informations de configuration valides.
• Basculement : Les serveurs DHCP peuvent être configurés pour le basculement, où deux serveurs travaillent ensemble pour assurer la redondance et garantir que les clients peuvent toujours obtenir une adresse IP et des informations de configuration, même si l'un des serveurs tombe en panne.
• Mises à jour dynamiques : Les serveurs DHCP peuvent également être configurés pour mettre à jour dynamiquement les enregistrements DNS avec l'adresse IP des clients DHCP, permettant ainsi une gestion plus facile des ressources réseau.
• Journalisation d'audit : Les serveurs DHCP peuvent conserver des journaux d'audit de toutes les transactions DHCP, offrant ainsi aux administrateurs une visibilité sur quels appareils utilisent quelles adresses IP et quand les baux sont attribués ou renouvelés.

Figure. Format de paquet DHCP

• Longueur du matériel : Il s'agit d'un champ de 8 bits définissant la longueur de l'adresse physique en octets. par exemple pour Ethernet la valeur est 6.
• Nombre de sauts: Il s'agit d'un champ de 8 bits définissant le nombre maximum de sauts que le paquet peut parcourir.
• Identifiant de transaction: Il s'agit d'un champ de 4 octets contenant un entier. L'identification de la transaction est définie par le client et est utilisée pour faire correspondre une réponse à la demande. Le serveur renvoie la même valeur dans sa réponse.
• Nombre de secondes : Il s'agit d'un champ de 16 bits qui indique le nombre de secondes écoulées depuis le démarrage du client.
• Drapeau: Il s'agit d'un champ de 16 bits dans lequel seul le bit le plus à gauche est utilisé et le reste du bit doit être défini sur os. Un bit le plus à gauche spécifie une réponse de diffusion forcée du serveur. Si la réponse devait être envoyée en monodiffusion au client, la destination. L'adresse IP du paquet IP est l'adresse attribuée au client.
• Adresse IP du client : Il s'agit d'un champ de 4 octets qui contient l'adresse IP du client. Si le client ne dispose pas de ces informations, ce champ a la valeur 0.
• Votre adresse IP : Il s'agit d'un champ de 4 octets qui contient l'adresse IP du client. Il est rempli par le serveur à la demande du client.
• Adresse IP du serveur: Il s'agit d'un champ de 4 octets contenant l'adresse IP du serveur. Il est renseigné par le serveur dans un message de réponse.
• Adresse IP de la passerelle : Il s'agit d'un champ de 4 octets contenant l'adresse IP d'un routeur. IT est renseigné par le serveur dans un message de réponse.
• Adresse du matériel client : C'est le adresse physique du client. Bien que le serveur puisse récupérer cette adresse à partir de la trame envoyée par le client, il est plus efficace si l'adresse est fournie explicitement par le client dans le message de requête.
• Nom du serveur: Il s'agit d'un champ de 64 octets qui est éventuellement rempli par le serveur dans un paquet de réponse. Il contient une chaîne terminée par un caractère nul constituée du nom de domaine du serveur. Si le serveur ne souhaite pas remplir ce champ avec des données, il doit le remplir uniquement avec des 0.
• Nom du fichier de démarrage : Il s'agit d'un champ de 128 octets qui peut éventuellement être rempli par le serveur dans un paquet de réponse. Il contient une chaîne terminée par un caractère nul et constituée du chemin d'accès complet au fichier de démarrage. Le client peut utiliser ce chemin pour récupérer d'autres informations de démarrage. Si le serveur ne souhaite pas remplir ce champ avec des données, il doit le remplir uniquement avec des 0.
• Possibilités : Il s'agit d'un champ de 64 octets ayant un double objectif. Le service informatique peut contenir soit des informations supplémentaires, soit des informations spécifiques sur le fournisseur. Le champ est utilisé uniquement dans un message de réponse. Le serveur utilise un numéro, appelé cookie magique, au format d'une adresse IP de valeur 99.130.83.99. Lorsque le client a fini de lire le message, il recherche ce cookie magique. S'ils sont présents, les 60 octets suivants sont des options.

Fonctionnement de DHCP

DHCP fonctionne sur la couche application du protocole TCP/IP. La tâche principale de DHCP est d'attribuer dynamiquement des adresses IP aux clients et d'attribuer des informations sur la configuration TCP/IP aux clients. Pour en savoir plus, vous pouvez vous référer à l'article Fonctionnement de DHCP .

Le DHCP numéro de port pour le serveur est 67 et pour le client est 68. Il s'agit d'un protocole client-serveur qui utilise Services UDP . Une adresse IP est attribuée à partir d’un pool d’adresses. En DHCP, le client et le serveur échangent principalement 4 messages DHCP afin d'établir une connexion, également appelée DORA processus, mais il y a 8 messages DHCP dans le processus.

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Fonctionnement de DHCP

Les 8 messages DHCP

1. Message de découverte DHCP : Il s'agit du premier message généré dans le processus de communication entre le serveur et le client. Ce message est généré par l'hôte client afin de découvrir si un ou plusieurs serveurs DHCP sont présents ou non dans un réseau. Ce message est diffusé à tous les appareils présents dans un réseau pour trouver le serveur DHCP. Ce message fait 342 ou 576 octets

Message de découverte DHCP

Comme le montre la figure, la source Adresse Mac (PC client) est 08002B2EAF2A, l'adresse MAC de destination (serveur) est FFFFFFFFFFFF, l'adresse IP source est 0.0.0.0 (car le PC n'a pas eu d'adresse IP jusqu'à présent) et l'adresse IP de destination est 255.255.255.255 (adresse IP utilisée pour la diffusion). Au fur et à mesure qu'ils découvrent, un message est diffusé pour connaître le ou les serveurs DHCP du réseau. L'adresse IP de diffusion et l'adresse MAC sont donc utilisées.

2. DHCP propose un message : Le serveur répondra à l'hôte dans ce message en spécifiant l'adresse IP non louée et d'autres informations de configuration TCP. Ce message est diffusé par le serveur. La taille du message est de 342 octets. S'il y a plus d'un serveur DHCP présent sur le réseau, l'hôte client acceptera le premier message DHCP OFFER qu'il reçoit. De plus, un ID de serveur est spécifié dans le paquet afin d'identifier le serveur.

Message d'offre DHCP

Désormais, pour le message d'offre, l'adresse IP source est 172.16.32.12 (adresse IP du serveur dans l'exemple), l'adresse IP de destination est 255.255.255.255 (adresse IP de diffusion), l'adresse MAC source est 00AA00123456, l'adresse MAC de destination est FFFFFFFFFFFF. Ici, le message d'offre est diffusé par le serveur DHCP, donc l'adresse IP de destination est l'adresse IP de diffusion et l'adresse MAC de destination est FFFFFFFFFFFF et l'adresse IP source est l'adresse IP du serveur et l'adresse MAC est l'adresse MAC du serveur.

De plus, le serveur a fourni l'adresse IP proposée 192.16.32.51 et une durée de bail de 72 heures (passé ce délai, l'entrée de l'hôte sera automatiquement effacée du serveur). De plus, l'identifiant client est l'adresse MAC du PC (08002B2EAF2A) pour tous les messages.

3. Message de demande DHCP : Lorsqu'un client reçoit un message d'offre, il répond en diffusant un message de requête DHCP. Le client produira un ARP gratuit afin de savoir s'il existe un autre hôte présent sur le réseau avec la même adresse IP. S'il n'y a pas de réponse d'un autre hôte, alors il n'y a aucun hôte avec la même configuration TCP dans le réseau et le message est diffusé au serveur indiquant l'acceptation de l'adresse IP. Un ID client est également ajouté à ce message.

Message de demande DHCP

Désormais, le message de demande est diffusé par le PC client, donc l'adresse IP source est 0.0.0.0 (car le client n'a pas d'adresse IP pour le moment) et l'adresse IP de destination est 255.255.255.255 (l'adresse IP de diffusion) et l'adresse MAC source est 08002B2EAF2A. (adresse MAC du PC) et l'adresse MAC de destination est FFFFFFFFFFFF.

Note - Ce message est diffusé après la requête ARP diffusée par le PC pour savoir si un autre hôte n'utilise pas l'IP proposée. S'il n'y a pas de réponse, l'hôte client diffuse le message de demande DHCP pour le serveur indiquant l'acceptation de l'adresse IP et de l'autre configuration TCP/IP.

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4. Message d'accusé de réception DHCP : En réponse au message de demande reçu, le serveur effectuera une entrée avec un ID client spécifié et liera l'adresse IP proposée à la durée du bail. Désormais, le client disposera de l'adresse IP fournie par le serveur.

Message d'accusé de réception DHCP

Le serveur entrera désormais l'hôte client avec l'adresse IP et la durée du bail proposées. Cette adresse IP ne sera fournie par le serveur à aucun autre hôte. L'adresse MAC de destination est FFFFFFFFFFFF et l'adresse IP de destination est 255.255.255.255 et l'adresse IP source est 172.16.32.12 et l'adresse MAC source est 00AA00123456 (adresse MAC du serveur).

5. Message d'accusé de réception négatif DHCP : Chaque fois qu'un serveur DHCP reçoit une demande d'adresse IP non valide selon les étendues configurées, il envoie un message DHCP Nak au client. Par exemple, lorsque le serveur n'a pas d'adresse IP inutilisée ou que le pool est vide, alors ce message est envoyé par le serveur au client.

6. Refus DHCP : Si le client DHCP détermine que les paramètres de configuration proposés sont différents ou non valides, il envoie un message de refus DHCP au serveur. Quand il y a une réponse au gratuit ARP par n'importe quel hôte au client, le client envoie un message de refus DHCP au serveur indiquant que l'adresse IP proposée est déjà utilisée.

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7. Version DHCP : Un client DHCP envoie un paquet de libération DHCP au serveur pour libérer l'adresse IP et annuler toute durée de bail restante.

8. DHCP informe : Si une adresse client a obtenu une adresse IP manuellement, le client utilise les informations DHCP pour obtenir d'autres paramètres de configuration locaux, tels que le nom de domaine. En réponse au message d'information DHCP, le serveur DHCP génère un message d'accusé de réception DHCP avec une configuration locale adaptée au client sans attribuer de nouvelle adresse IP. Ce message d'accusé de réception DHCP est envoyé en monodiffusion au client.

Note - Tous les messages peuvent également être monodiffusés par l'agent de relais DHCP si le serveur est présent sur un autre réseau.

Avantages du DHCP

• Gestion centralisée des adresses IP.
• Centralisé et automatisé Configuration TCP/IP .
• Facilité d'ajouter de nouveaux clients à un réseau.
• La réutilisation des adresses IP réduit le nombre total d'adresses IP requises.
• Gestion efficace des changements d'adresse IP pour les clients qui doivent être mis à jour fréquemment, comme ceux des appareils portables qui se déplacent vers différents emplacements sur un réseau sans fil.
• Reconfiguration simple de l'espace d'adressage IP sur le serveur DHCP sans avoir besoin de reconfigurer chaque client.
• Le protocole DHCP donne à l'administrateur réseau une méthode pour configurer le réseau à partir d'une zone centralisée.
• Avec l'aide de DHCP, il est possible de gérer facilement les nouveaux utilisateurs et de réutiliser les adresses IP.

Inconvénients du DHCP

• Un conflit IP peut survenir.
• Le problème avec DHCP est que les clients acceptent n'importe quel serveur. Ainsi, lorsqu'un autre serveur se trouve à proximité, le client peut se connecter à ce serveur, et ce serveur peut éventuellement envoyer des données invalides au client.
• Le client ne peut pas accéder au réseau en l'absence de serveur DHCP.
• Le nom de la machine ne sera pas modifié dans le cas où une nouvelle adresse IP est attribuée.

Foire aux questions sur DHCP – FAQ

Quels sont les problèmes courants avec DHCP ?

Si le serveur DHCP n'est pas correctement configuré, cela peut entraîner des difficultés telles que des conflits d'adresses IP, des erreurs masques de sous-réseau , valeur par défaut incorrecte passerelles ou des pools d'adresses IP insuffisants.

Quel port est utilisé en DHCP ?

DHCP utilise le port UDP 67 sur le serveur et le port UDP 68 sur le client.

Quel protocole de couche est DHCP ?

DHCP est un protocole de couche application.

Pourquoi DHCP est-il préféré ?

Il s'agit d'une méthode de gestion des adresses IP plus efficace que l'allocation d'adresses statiques. DHCP utilise un protocole de couche de transport stable.