Som ikke trebokstavsforkortelser var komplisert nok, vi addresserer DHCP

For dagens techtalk har vi i ITproX tatt en prat med Eric Lindeman, senior support engineer for Netgear i EMEA.

Konsumerprodukter har gjort komplekse nettverk til allemannseie, men hva er egentlig dets bestanddeler som DHCP?

Hva er DHCP og hvorfor trenger vi det?
DHCP er en tjeneste som deler ut en IP- adresser, slik at vi kan kommunisere på det lokale nettet, samtidig som vi har en mulighet for å kommunisere ut mot verden. Dersom det ikke settes en manuell IP- adresse, vil noen enheter generere en APIPA- addresse som lar deg kommunisere lokalt mellom maskiner på det samme begrensede nettverket. Andre vil gi deg en feil og du må sette en IP- addresse manuelt.

Hva er historien bak? Litt kort fortalt
Til tider måtte vi konfigurere IP- addresser på enhetene for å kunne kommunisere mellom enheter. Med utviklingen av DHCP har vi fått en tjeneste som gjør dette for deg. Med DHCP fikk vi også flere muligheter, med blant annet mulighet for å sette default gateway! Oppsettet av en DHCP tjeneste i dag gir deg også muligheten for å beskrive hvilken IP- addresse som leverer DNS- tjeneste, klokkesynkronisering, operativsystemutrullingstjenester med mer om du ønsker.

For de som kjenner til interne telefonsentraler kan vi på sett og vis dra en slags parallell her, hvor hvis du taster 0 får du en ekstern summetone, mens du når resepsjonen ved å taste 1. Denne typen informasjon får får telefonapparatet fra telefonsentralen, slik som enhetens nettverkskort får de samme IP- konfigurasjonene fra DHCP tjeneren.

Uten å gå for dypt, hvordan fungerer de tekniske spesifikasjonene?
I det en enhet knytter seg til nettverket, enten ved at en kabel tilkoples nettverket, eller at en trådløs enhet autentiseres sendes det en broadcast forespørsel på det lokale nettverket. Denne forespørselen kan ikke gå over lag 3 i OSI- modellen da denne er bundet til maskin- og datalinklaget.
– Dersom du ikke konfigurerer en kommunikasjonsadresse (IP-addresse i dette tilfellet) manuelt, vil det ikke være mulig for enheten å kommunisere utenfor det lokale nettverket – og med dette må DHCP- tjeneren stå I det samme nettverket som forespørselen blir utført. Du kan jo se for deg en tørst kar komme inn og be om en noe å drikke: det er kun bartenderen i den baren som vil svare på forespørselen.

Hvis du har en fungerende DHCP- tjener, så er det klientens maskinvareadresse (MAC addresse) som flettes sammen i DHCP-serverens leasing-tabell, og returnerer en IP til klienten. Du kan konfigurere tjenester på enkelte switcher som gjør det mulig å rute broadcast-forespørsler direkte fra klienten til en DHCP server. Fordelen med dette er at du slipper å jamme nettverket med unødvendig broadcast-støy, noe som er et resultat for for å nå ressurser på lag 2 i OSI modellen.

Hva er fordelene / ulempene ved bruk av DHCP?
For å begynne én plass kan vi dra en strek tidsmessig: Med utstrakt bruk av WiFi har har nettverkskonsumet og behovet for DHCP endret seg. Enhetene vi eier bytter nettverk ganske ofte og gjerne flere ganger for timen. Du må ha en ny IP- addresse hjemme, på jobb, kunder, familiemedlemmer eller til og med gjestenett som hotell og flyplasser. Ikke bare hadde det vært upraktisk for deg som sluttbruker å endre denne manuelt for hver lokasjon, men en enda mer umulig oppgave for nettverksadministratorer enn hvor du befant deg.

Når vi nevner nettverksadministratorer er det ikke slik at DHCP på magiskt vis løser alt. Dette med leasetime er vrient, men som en tommelfingerregel kan vi si at dersom du venter 100 personer i nettverket, så bør du gange med tre og ha et nettversksscope som er så stort. Dette gjelder også for store offentlige nettverk. Her kommer lease-time og kontekst av nettverksstørrelsen inn. For trådløse nettverk er 1-2 timer en fin gylden middelvei for de aller fleste, men en WiFi løsning på T-banen kan ofte ha mye kortere tid da det er fåtallet som trenger en IP-addresse så lenge. Samtidig byttes passasjertallet ut langt hyppigere enn som så. For enheter med kablet nettverk ser bildet noe mer statisk ut, og en trenger gjerne ikke så mange adresser i et scope. En annen ting er at enhetene skiftes skjeldnere ut og kan med fordel ha lengre lease-tid.

Men hva er lease tid og hva har dette å gjøre med DHCP?

Ved en utveksling av informasjon mellom klient og DHCP-tjener vil man blant annet få informasjon om hvor lenge IP-addressen er gjort tilgjengelig for klienten. La oss si et eksempel med 2 timer lease. Etter én time (50%) vil klienten sende en forespørsel til DHCP- tjeneren med forespørsel om å fornye den og syklusen starter på nytt. Dersom DHCP- tjeneren ikke svarer, vil den prøve på nytt med en broadcast-forespørsel etter andre DHCP- tjenere når 87.5% av tiden er brukt (det gjenstår da 15 minutter av den opprinnlige tiden) og en ny binding oppstår mot en ny DHCP- tjener.

Hva skjer hvis du har to DHCP-tjenere i samme nettverk?
Hvis du har to DHCP servere på nettverket er programvareintegrasjonen til DHCP tjenerne (som i Windows Server 2012 og nyere) som vil avgjøre utfallet. Dersom det ikke er noen synkronisering mellom dem er det vilkårlig hvilke av dem som vil respondere på broadcastforespørselen først, og med det starte tilbyderprosessen.

Hvis du vil ha failover, er det beste å ha et cluster med DHCP- tjenere med IP helper på nettverksutstyret som bistår med å peke til den foretrukne serveren, men også til den eller de som står i reserve.