Grundlagen Funktionsweise Anhang Begriffserklärungen. DHCP Grundlagen. Andreas Hoster. 9. Februar Vortrag für den PC-Treff Böblingen

Transkript

1 9. Februar 2008 Vortrag für den PC-Treff Böblingen

2 Agenda 1 Einleitung Netzwerkeinstellungen 2 Feste Zuordnung Lease 3 4

3 Einleitung Einleitung Netzwerkeinstellungen DHCP, das Dynamic Host Configuration Protocol, dient dazu, die Einrichtung des Netzwerkes zu vereinfachen, indem mittels DHCP die wichtigsten Parameter automatisch gesetzt werden, ohne daß sich der User darum kümmern muß. Die meisten Anwender haben schon Kontakt mit dem DHCP System gemacht, jeder DSL Router enthält inzwischen einen DHCP Server, damit die angeschlossen Computer ohne Aufwand und Konfiguration ins Internet kommen. Das Internet hätte sich sicherlich auch nicht so weit verbreitet, wenn die Anwender sich mit IP-Adressen, Subnetzmasken, DNS-Servern und ähnlichem rumschlagen müssten.

4 Vereinfachte Einleitung Netzwerkeinstellungen Der DHCP Server hat eine Datenbank, in der die einzustellenden Netzwerk-Parameter (IP-Adressen Bereich, Subnetzmaske, Gateway, DNS Server etc.) vorgegeben sind und in der er sich merkt, welche IP-Adressen er schon vergeben hat. 1 Der Client schickt einen Broadcast ins Netzwerk und sucht einen DHCP Server. 2 Der DHCP Server schickt eine Antwort mit den ganzen einzustellenden Netzwerk-Parametern an den Client, welcher seine Netzwerkeinstellungen danach vornimmt.

5 Einleitung Netzwerkeinstellungen Überblick wichtige Netzwerkparameter MAC-Adresse: Die eindeutige Adresse der Netzwerkkarte im Computer. Sie dient der Adressierung im lokalen Netzwerk. IP-Adresse: Die eindeutige Adresse des Computers. Sie dient der Adressierung im TCP/IP Netz und damit auch im Internet. Subnetzmaske: Eine Kennung anhand derer ein Computer erkennen kann, ob sich eine TCP/IP-Adresse im lokalen Netzwerk befindet. Standardgateway: Auch Router genannt, das System, welches alle Pakete bekommt, deren Ziele nicht im lokalen Subnetz liegen. DNS-Server: Das System, welche URL-Namen in IP-Adressen umsetzen kann.

6 Einleitung Netzwerkeinstellungen Mit DHCP einstellbare Netzwerk-Parameter DHCP ist so aufgebaut, daß beliebige Parameter übergeben werden können und jederzeit neue hinzukommen können. Üblicherweise übergebende Parameter (z.b. bei DSL Routern): IP-Adresse, Subnetzmaske, Gateway, DNS-Server Weitere mögliche Parameter: Weitere DNS-Server, WINS-Server, Time-Server, SMTP-Server, Pfade zu Boot-Images, MTUs (Maximum Transfer Units), TTLs (Time to Live), Lease-Zeiten (Gültigkeitsdauer der zugeordneten Adressen),...

7 Beispiel DSL Router Einleitung Netzwerkeinstellungen

8 DHCP Feste Zuordnung Lease Kommunikationsablauf zwischen Client und DHCP-Server: 1 Client schickt ein DHCPDISCOVER Paket an alle Computer im lokalen Netzwerk (Broadcast) und gibt damit bekannt, daß er von einem DHCP-Server Netzwerkeinstellungen haben will. 2 Der DHCP Server schickt ein DHCPOFFER Paket an den Client zurück, in welchem er dem Client einen Satz Konfigurationsdaten schickt. 3 Der Client schickt ein DHCPREQUEST Paket an den Server zurück, mit den Konfigurationsdaten, die er benutzen will. 4 Der Server schickt ein DHCPACK Paket an den Client zurück, der die vom Client zu benutzenden Konfigurationsdaten enthält. 5 Der Client konfiguriert sein Netzwerk.

9 DHCP, Teil 2 Feste Zuordnung Lease Im DHCPREQUEST kann der Client auch eine bestimmte IP-Adresse anfordern, z.b. weil er diese IP-Adresse beim letzten mal besessen hat (nicht bei allen DHCP-Clients und Servern implementiert). Der Server muß dies allerdings nicht berücksichtigen, wenn der Server den Clientvorschlag ablehnt, schickt er ein DHCPNAK (No Acknowledgement) Paket zurück und der Client fragt erneut an (ohne eine bestimmte IP zu verlangen). Damit die IP-Adressen auch eindeutig bleiben, verwaltet der DHCP Server eine Datenbank der bereits vergebenen IP-Adressen, der Client sollte auch kontrollieren, ob die IP-Adresse tatsächlich unbenutzt ist.

10 Feste Zuordnungen Feste Zuordnung Lease Falls man will, daß ein Client immer eine bestimmte IP-Adresse erhält, kann man beim DHCP-Server auch feste Zuordnung von MAC-Adressen zu IP-Adressen hinterlegen. Damit vergibt der DHCP-Server diese IP-Adresse nur noch an diese bestimmte MAC-Adresse. Dies bietet sich z.b. für Server an, wenn man dort nicht gleich manuelle Konfiguration am Client bevorzugt.

11 Die Lease Feste Zuordnung Lease Die Lease gibt an, wie lange die vom Server übermittelten Daten gültig sind. Der Client versucht die Lease nach Ablauf der halben Zeit zu verlängern, falls er die IP-Adresse noch benutzt. Dies dient dazu, daß einmal vergebene IP-Adressen nach einer gewissen Zeit der Nichtbenutzung wieder freiwerden. Ohne die Lease wäre eine einmal vergebene IP-Adresse auf ewig gesperrt, da der Server ja nicht weiß, ob sie nicht noch verwendet wird. Falls es dem Client nicht gelingt, eine Verlängerung der Lease zu bekommen, muß er nach Ablauf der Lease-Zeit sein Netzwerk wieder dekonfigurieren. Andererseits bekommt der Client, wenn er während der Leasedauer erneut nach einer IP-Adresse fragt (z.b. nach einem Reboot) diese IP-Adresse sicher wieder.

12 Fazit Feste Zuordnung Lease Wer braucht einen DHCP-Server? = Jeder der sich nicht mit der Konfiguration seines Netzwerkes herumschlagen will. Wer benutzt einen DHCP-Server? = Jeder (fast) der zum Internetzugang einen Router verwendet. Und bei der Arbeit einen Computer im Netzwerk verwendet.

13 Links Links zum Thema DHCP: Wikipedia-Eintrag: Host Configuration Protocol RFC 2131: Microsoft Knowledgebase:

14 MAC-Adresse Die MAC-Adresse ist eine eindeutige 48bit lange Zahl, welche aus einem Hersteller-Identifikationsschlüssel und einer fortlaufenden Nummer besteht. Jede Netzwerkkarte ist damit eindeutig zu identifizieren. Im lokalen Subnetz werden die Datenpakete über die MAC-Adresse adressiert, nicht über die IP-Adresse. Zur Umsetzung gibt es das Adress Resolution Protokoll. Allerdings kann die MAC-Adresse nur im lokalen Subnetz verwendet werden, da aus der MAC-Adresse nicht geschlossen werden kann, über welche Wege der Rechner erreicht werden kann, wenn er sich nicht im lokalen Subnetz befindet (MAC-Adressen sind nicht routbar).

15 IP-Adresse Die IP Adresse ist ein 32bit lange Zahl, Bsp.: , welche zur besseren Lesbarkeit und Merkbarkeit in 4x8bit unterteilt ist, Bsp.: Die IP-Adresse muß innerhalb eines Netzwerks eindeutig sein damit bei der Kommunikation eindeutig festgelegt werden kann, wer mit wem kommuniziert. Für private Netzwerke sind folgende IP Adressbereiche freigegeben: Zusätzlich ist für die Autokonfiguration von Systemen: Pakete mit diesen Adressen werden im Internet verworfen!

16 Subnetz-Maske Die Subnetz-Maske dient zum Erkennen, ob eine IP-Adresse im selben Subnetz liegt wie der Rechner selber. Bei der Subnetzmaske sind die vorderen Bits, die das Netzwerk markieren auf binär 1 gesetzt, die hinteren für die Hosts auf 0, Bsp.: oder Mit dem vorherigen Beispiel der IP-Adresse ergibt sich, daß alle Rechner, deren IP-Adresse mit anfängt im selben Netz liegen und die 5 den Rechner in diesem Netzwerk kennzeichnet.

17 Standardgateway Das Standardgateway ist derjenige Rechner, Router, Netzgerät welches alle Pakete an IP-Adressen erhält, von denen der Rechner nicht weiß, wo er sie hinschicken muß. Das Standardgateway muß ein Rechner im selben Subnetz wie der Rechner selber sein, da die Kommunikation im lokalen Subnetz nur über die MAC-Adresse geht, diese nicht routbar ist und daher nur direkte Kommunikation im selben Netz möglich ist.

18 DNS = Domain Name System Da es müselig ist, sich die ganzen IP-Adressen zu merken, gibt es ein Telefonbuch für das Internet: Das Domain Name System Dabei gibt es DNS-Server im Internet, welche Namen in IP-Adressen übersetzen können, damit kann man z.b. im Browser eingeben, der DNS Server übersetzt das für den Rechner in die IP-Adresse ( ) und damit kann der Rechner die Anfrage losschicken. Für ganz kleine private Netze kann man auch eine Datei auf dem Rechner pflegen (die hosts Datei) und die Zuordnung dort manuell eintragen. Was natürlich extremst aufwendig wird, wenn es mehr Rechner werden und beim Zugang ins Internet völlig unpraktikabel.