Verwenden des DHCP zur Vereinfachung der IP-Konfiguration

DHCP konfiguriert Netzwerkgeräte automatisch mit IP-Adresskonfigurationsinformationen. Dies kann IT-Supportmitarbeitern bei Contoso helfen, indem die Zuordnung von IP-Konfigurationen vereinfacht und zentralisiert wird. Wenn Contoso dhcp nicht verwenden möchte, müssen sie jedes Mal, wenn sie einen Client zu ihrem Netzwerk hinzufügen, die Netzwerkschnittstelle mit Informationen zum Netzwerk konfigurieren, mit dem sie eine Verbindung herstellen.

Vorteile des DHCP

Der Hauptvorteil der Verwendung von DHCP ist die Verringerung der Wartung, die zum Konfigurieren von IP-Adressinformationen auf Netzwerkgeräten erforderlich ist. Viele Organisationen verwalten Tausende von Computergeräten, einschließlich Druckern, Scannern, Smartphones, Desktopcomputern und Laptops. Aus diesem Grund ist die manuelle Verwaltung der Netzwerk-IP-Konfigurationen für Organisationen dieser Größe nicht praktikabel.

Da DHCP ein automatisierter Prozess ist, ist er genauer als die manuelle Konfiguration von IP-Adressinformationen. Dies ist besonders wichtig für Benutzer, die den Konfigurationsprozess nicht kennen oder verstehen würden.

DHCP erleichtert das Aktualisieren von IP-Adresskonfigurationsinformationen. Wenn Sie als Administrator einen Netzwerkdienst ändern, z. B. einen neuen DNS-Server (Domain Name System) bereitstellen, nehmen Sie nur ein einzelnes Update auf den DHCP-Servern vor, und diese Änderung wird von allen DHCP-Clients empfangen. Beispielsweise erhält ein mobiler Benutzer mit einem Laptop, der DHCP verwendet, automatisch neue IP-Adresskonfigurationsinformationen, wenn er eine Verbindung mit einem neuen Netzwerk herstellt.

Funktionsweise von DHCP

Der DHCP-Clientdienst wird auf allen Windows-Computern ausgeführt, auf denen ihre TCP/IP-Eigenschaften festgelegt sind, um automatisch eine IP-Adresse abzurufen. Der DHCP-Client kommuniziert mit einem DHCP-Server, um IP-Konfigurationsinformationen abzurufen. Clients können die zugewiesene DHCP-Adresse für einen bestimmten Zeitraum verwenden, der als Lease bezeichnet wird. Der DHCP-Server ist mit einem Adresspool und Konfigurationsoptionen konfiguriert. Diese Informationen bestimmen, welche IP-Adresskonfigurationsinformationen an Clients weitergegeben werden. Die folgende Grafik zeigt den vierstufigen Kommunikationsprozess.

Die Kommunikation für die DHCP-Leasegenerierung verwendet IP-Übertragungen. Da IP-Übertragungen nicht weitergeleitet werden, müssen Sie einen DHCP-Server in jedem Subnetz konfigurieren oder ein DHCP-Relay konfigurieren. Viele Router umfassen DHCP-Relayfunktionen.

Die vier Schritte bei der Leasegenerierung sind:

1. Der DHCP-Client sendet ein DHCPDISCOVER-Paket. Die einzigen Computer, die antworten, sind Computer, die über die DHCP-Serverrolle oder Computer oder Router verfügen, auf denen ein DHCP-Relay-Agent ausgeführt wird. Im letzten Fall leitet der DHCP-Relay-Agent die Nachricht an den DHCP-Server weiter, den Sie zum Weiterleiten von Anforderungen konfiguriert haben.
2. Ein DHCP-Server antwortet mit einem DHCPOFFER-Paket, das eine potenzielle Adresse für den Client enthält. Wenn mehrere DHCP-Server das DHCPDISCOVER-Paket empfangen, können mehrere DHCP-Server reagieren.
3. Der Client empfängt das DHCPOFFER-Paket. Wenn der Client mehrere DHCPOFFER-Pakete empfängt, wählt er die erste Antwort aus. Der Client sendet dann ein DHCPREQUEST-Paket, das einen Serverbezeichner enthält. Damit werden die DHCP-Server, die den Broadcast erhalten, darüber informiert, von welchem Server der Client das DHCPOFFER-Paket akzeptiert hat.
4. Die DHCP-Server empfangen dhcpREQUEST. Server, die der Client nicht akzeptiert hat, verwenden diese Meldung als Benachrichtigung, dass der Client das Angebot dieses Servers abgelehnt hat. Der ausgewählte Server speichert die IP-Adressclientinformationen in der DHCP-Datenbank und antwortet mit einer DHCPACK-Nachricht. Wenn der DHCP-Server die Adresse, die im anfänglichen DHCPOFFER angeboten wurde, nicht bereitstellen kann, sendet der DHCP-Server eine DHCPNAK-Nachricht.

DHCP-Leaseverlängerung

Wenn die DHCP-Lease 50 Prozent der Leasezeit erreicht, versucht der Client automatisch, die Lease zu verlängern. Dieser Vorgang tritt im Hintergrund auf. Es ist möglich, dass ein Computer über die gleiche DHCP-zugewiesene IP-Adresse für längere Zeit verfügt. Dies liegt daran, dass der Computer die Lease mehrmals verlängert.

Um zu versuchen, die IP-Adress-Lease zu verlängern, sendet der Client eine Unicast DHCPREQUEST-Nachricht. Der Server, der die IP-Adresse ursprünglich leasete, sendet eine DHCPACK-Nachricht zurück an den Client. Diese Nachricht enthält alle neuen Parameter, die seit der Erstellung der ursprünglichen Lease geändert wurden. Beachten Sie, dass diese Pakete nicht übertragen werden, da der Client an diesem Punkt über eine IP-Adresse verfügt, die er für unicast-Kommunikation verwenden kann.

Wenn der DHCP-Client nicht mit dem DHCP-Server in Verbindung treten kann, wartet der Client, bis 87,5 Prozent der Leasezeit abläuft. An diesem Punkt sendet der Client eine DHCPREQUEST-Übertragung (anstelle einer Unicast), um eine Verlängerung zu erhalten, und die Anforderung wird an alle DHCP-Server gesendet, nicht nur an den Server, der die ursprüngliche Lease bereitgestellt hat. Diese Übertragungsanforderung gilt jedoch für eine Verlängerung, statt für einen neuen Leasingvertrag.

Da Clientcomputer möglicherweise verschoben werden, während sie ausgeschaltet sind (z. B. ein Laptop, der an ein neues Subnetz angeschlossen ist), versuchen Clientcomputer auch, während des Startvorgangs eine Erneuerung durchzuführen, oder wenn der Computer eine Netzwerkveränderung erkennt. Wenn die Verlängerung erfolgreich ist, wird der Leasingzeitraum zurückgesetzt.

DHCP Version 6

DHCP Version 6 (DHCPv6) unterstützt zustands- und zustandslose Konfigurationen zum Konfigurieren von Clients in einer IPv6-Umgebung. Zustandsbehaftete Konfiguration tritt auf, wenn der DHCPv6-Server dem Client die IPv6-Adresse zusammen mit zusätzlichen DHCP-Daten zuweist. Zustandslose Konfiguration tritt auf, wenn der Router die IPv6-Adresse automatisch zuweist, und der DHCPv6-Server weist nur andere IPv6-Konfigurationseinstellungen zu.