Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
Phần 1 – Mở đầu
PHẦN I: MỞ ĐẦU
I.1. Giới thiệu đề tài
Ngày nay, sự phát triển công nghệ thông tin đang diễn ra mạnh mẽ, các máy
tính càng cần thiết phải kết nối với nhau để thực hiện các công việc nội bộ, cũng
như liên kết các cơ quan, xí nghiệp, cộng đồng người lại với nhau, phục vụ đời
sống của con người hiệu quả cao. Mà hiện nay bộ giao thức TCP/IP là một bộ các
giao thức truyền thông cài đặt chồng giao thức mà Internet và hầu hết các mạng
máy tính thương mại đang chạy trên đó. Các máy tính trong mạng nhận ra nhau
nhờ vào địa chỉ IP mà trước đó người quản trị mạng phải gán cho từng máy tính
một. Mỗi thiết bị trên mạng cơ sở TCP/IP phải có một địa chỉ IP duy nhất để truy
cập mạng và sử dụng các tài nguyên.
DHCP tập trung việc quản lý địa chỉ IP ở các máy tính trung tâm chạy
chương trình DHCP. Mặc dù có thể gán địa chỉ IP vĩnh viễn cho bất cứ máy tính
nào trên mạng, DHCP cho phép gán tự động. Để khách có thể nhận địa chỉ IP từ
máy chủ DHCP, ta khai báo cấu hình để khách "nhận địa chỉ tự động từ một máy
chủ". Tùy chọn này xuất hiện trong vùng khai báo cấu hình TCP/IP của đa số hệ
điều hành. Một khi tùy chọn này được thiết lập, khách có thể "thuê" một địa chỉ IP
từ máy chủ DHCP bất cứ lúc nào. Phải có ít nhất một máy chủ DHCP trên mạng.
Sau khi cài đặt DHCP, ta tạo một phạm vi DHCP (scope), là vùng chứa các địa chỉ
IP trên máy chủ, và máy chủ cung cấp địa chỉ IP trong vùng này.
DHCP là một thuận lới rất lớn đối với người điều hành mạng. Nó làm yên
tâm về các vấn đề cố hữu phát sinh khi phải khai báo cấu hình thủ công. Hãy xem
sự so sánh dưới đây để biết DHCP làm nhẹ bớt công việc như thế nào:
Không có DHCP: Khi cấu hình thủ công, ta phải gán địa chỉ cho mọi máy
trạm trên mạng. Người dùng phải gọi đến ta để biết địa chỉ IP vì ta không muốn
phụ thuộc vào họ để cấu hình địa chỉ IP. Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn
đến lỗi, rất khó theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi truyền thông trên mạng. Cuối cùng ta sẽ
hết địa chỉ IP đối với mạng con nào đó hoặc đối với toàn mạng nếu ta không quản
lý cẩn thận các địa chỉ IP đã cấp phát. Ta phải thay đổi địa chỉ IP ở máy trạm nếu
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 2
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
+ DHCP là gì? Ý nghĩa của việc sử dụng DHCP.
+ Một số thuật ngữ thường dùng trong DHCP.
+ Cơ chế hoạt động của DHCP.
- II. Cài đặt và cấu hình DHCP:
+ Cài đặt và cấp phép cho DHCP Server.
+ Cấu hình các thông số cho DHCP Server.
+ Cài đặt và cấu hình DHCP Relay Agent.
- III. Quản lý và giám sát DHCP:
+ Quản lý Database của DHCP Server.
+ Sao lưu và phục hồi trong DHCP.
+ Giám sát hoạt động của DHCP.
I.3. Phân công công việc
Đề tài: DHCP Server.
Thực hiện: nhóm 8 lớp 47K-tin
Các thành viên:
o Võ Trọng Trung (Nhóm trưởng)
o Trần Thị H. Nhung
o Phan Thanh Thắng
o Nguyễn Thành Luân
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 3
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
PHẦN II: NỘI DUNG CHI TIẾT
1. Giới thiệu về DHCP
1.1.DHCP là gì?
1.1.a. Khái niệm
DHCP (viết tắt của từ Dynamic Host Configuration Protocol): là giao thức
cấu hình Host động, được thiết kế nhằm làm giảm thời gian chỉnh cấu hình cho
mạng TCP/IP bằng cách tự động gán địa chỉ IP cho các máy khách (client) khi
đến một máy cụ thể nào đó. Ví dụ như, chúng ta có thể giữ lại một IP address cho
một máy và máy này cần có một địa chỉ IP cố định (như là DNS Server hoặc là
Print Server chẳng hạn, lúc này các máy khác sẽ cấu hình để connect tới DNS
server bằng địa chỉ của DNS server này).
1.3. Cơ chế hoạt động của DHCP
DHCP là một giao thức có nguồn gốc từ BOOTP (Bootstrap Protocol), được
dùng để cấu hình cho các máy trạm khởi động mà không cần đĩa cứng. BOOTP thi
hành các công việc sau:
+ Tìm kiếm địa chỉ IP cho chính nó.
+ Tìm IP của BOOTP server.
+ Nạp một file khởi động từ server vào bộ nhớ.
+ Bắt đầu khởi động.
DHCP khai thác ưu điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu
hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả năng tìm kiếm và gán địa chỉ
IP cho nhiều mạng con. Giao thức DHCP làm việc theo mô hình client/server.
Theo đó, quá trình tương tác giữa DHCP client và server diễn ra thông qua các gói
tin:
- DHCP Discover.
- DHCP Offer.
- DHCP Request.
- DHCP Acknowledgement.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 5
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
Ta có thể nói ngắn gọn cơ chế hoạt động của DHCP là: Khi một DHCP
client khởi động sẽ gửi cho server 1 thông điệp, DHCP server sẽ tìm 1 IP còn rỗi
trong dãy IP để cấp cho client, sau đó đưa ra 1 thông điệp thông báo trên toàn
mạng về địa chỉ IP của client đó.
Cụ thể như sau:
DHCP Discover:
Đầu tiên máy client sẽ gửi đi 1 gói tin quảng bá tên là DHCP Discover,
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
DHCP Acknowledgement:
Khi DHCP Server nhận được gói tin DHCP Request, nó sẽ trả lời lại DHCP
client bằng một gói tin là DHCP Ack nhằm mục đích thông báo là đã chấp nhận
cho DHCP client đó thuê địa chỉ IP. Gói tin này bao gồm địa chỉ IP và các thông
tin cấu hình khác (DNS Server, WINS Server, ). Cuối cùng client nhận được gói
tin DHCP Ack thì cũng có nghĩa là kết thúc quá trình thuê và cấp phát địa chỉ IP.
Và địa chỉ IP này chính thức được client sử dụng.
Lưu ý: Tất cả việc trao đổi thông tin giữa một DHCP server và DHCP client
sẽ sử dụng giao thức UDP để truyền các gói tin (User Datagram Protocol) tại 2
cổng là 67 và 68 dành cho việc truyền dữ liệu đến server và client.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 9
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
1.4. Cơ chế tự động refresh lại thời gian đăng ký (lease time)
Bây giờ ta coi như là DHCP client đã đăng ký được một IP address rồi. Theo
mặc định của DHCP server thì mỗi IP lease chỉ được có 8 ngày. Nếu theo như mặc
định (8 ngày) thì một DHCP client sau một khoảng thời gian là 50% (tức là 4
ngày) nó sẽ tự động xin lại IP address với DHCP mà nó đã xin ban đầu. Nó DHCP
client lúc này sẽ gởi một sẽ gởi một DHCPREQUEST trực tiếp (unicast) đến
DHCP server mà nó đã xin ban đầu.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 10
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
Nếu mà DHCP server đó "còn sống", nó sẽ trả lời bằng một gói DHCPACK
để renew (cho thuê mới lại) tới DHCP client, gói này bao gồm thông các thông số
cấu hình mới cập nhật nhất trên DHCP server. Nếu DHCP server "đã chết", thì
DHCP client này sẽ tiếp tục sử dụng cấu hình hiện thời của nó.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 11
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
Và nếu sau 87.5% (7 ngày) của thời gian thuê hiện thời của nó, nó sẽ
broadcast một DHCPDISCOVER để update địa chỉ IP của nó. Vào lúc này, nó
được kết nối qua bộ định tuyến (router) thì cần phải có giải pháp cho phép
truy vấn từ DHCP Client vượt qua router để đến DHCP Server. DHCP Relay
Agent (tác nhân chuyển tiếp DHCP) được dùng cho mục đích này. DHCP
Relay Agent là một thực thể trung gian cho phép chuyển tiếp (relay) các
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 14
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
DHCP Discover (hoặc DHCP Request), mà thường bị chặn ở ngay router, từ
DHCP Client đến DHCP Server.
Dịch vụ Routing & Remote Access của Windows Server 2003 hỗ trợ tính năng cấu
hình như một DHCP Relay Agent nên chúng ta không cần cài thêm chương trình
khác, mà chỉ cần kích hoạt tính năng này trong Routing & Remote Access. Để hiểu
lý do phải sử dụng DHCP Relay Agent Microsoft đưa ra các chiến lược sau:
• Nếu mỗi mạng chúng ta dựng lên 1 DHCP Server thì tốn kém và không cần thiết,
việc bảo trì cũng như quản lý rất khó khăn.
• Có thể cấu hình Router để các tín hiệu Broadcast đi qua nhưng việc này sẽ gây
những rắc rối khi hệ thống mạng gặp trục trặc. Thêm nữa là lưu lượng các gói tín
Broadcasd quá nhiều sẽ làm tắt nghẽn hệ thống mạng.
1.5.2.DHCP Relay Agent hoạt động như thế nào?
Client Broadcasts gói tin DHCP Discover trong nội bộ mạng.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 15
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
DHCP Relay Agent trên cùng mạng với Client sẽ nhận gói tin đó và chuyển đến
DHCP server bằng tín hiệu Unicast.
DHCP server dùng tín hiệu Unicast gởi trả DHCP Relay Agent một gói DHCP
Offer
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 16
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
DHCP Relay Agent Broadcasts gói tin DHCP Offer đó đến các Client
Sau khi nhận được gói tin DHCP Offer, client Broadcasts tiếp gói tin DHCP
Request.
Chúng ta phải cấp phép (hay còn gọi là ủy quyền) một DHCP server trước khi nó
có thể thực hiện việc cho DHCP client thuê địa chỉ IP. Việc yêu cầu cấp phép cho
các DHCP server sẽ ngăn chặn việc các DHCP server có khả năng cung cấp các
địa chỉ IP không hợp lệ cho các client (hay còn gọi là DHCP giả mạo) trong nội bộ
domain của chúng ta. Để thực hiện được việc này chúng ta phải logon bằng user
nằm trong group Enterprise Admins.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 21
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
Theo mô hình trên, giả sử chúng ta có 2 Server chùng chạy dịch vụ DHCP (tạm gọi
đó là DHCP Server1 và DHCP Server2) trong nội bộ domain của mình. Nhưng chỉ
có duy nhất DHCP Server1 là được cấp phép chạy dịch vụ này. Đầu tiên khi dịch
vụ DHCP trên Server1 được kích hoạt (start) thì Server1 sẽ kiểm tra xem dịch vụ
DHCP của mình có được Domain Controller cấp phép hoạt động hay không? Bằng
cách gửi một yêu cầu đến máy chủ Domain Controller nhờ kiểm tra dùm mình có
được phép cấp IP động cho nội bộ domain hay không?
Sau khi nhận được yêu cầu kiểm tra này từ phía DHCP Server1, Domain
Controller sẽ tiến hành kiểm tra xem Server1 có được cấp phép hoạt động dịch
DHCP hay không?
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 22
Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP
Vì Server1 đã được cấp phép hoạt động dịch vụ DHCP nên Server1 được phép
cung cấp địa chỉ IP động cho các DHCP client trong nội bộ domain.
Ngược lại với Server1, Server2 sau khi khởi động dịch vụ DHCP cũng tiến hành
nhờ Domain Controller kiểm tra. Do không được cấp phép hoạt động dịch vụ, cho
nên mặc dù dịch vụ đã được start nhưng Server2 vẫn không được phép cung cấp
địa chỉ IP động cho nội bộ domain.
Nếu DHCP server là không được authorize thì DHCP service sẽ log (ghi lại) một
error trong system log (chúng ta có thể tìm thấy trong Administrative Tools/Event
log). Cuối cùng DHCP Client xin được IP từ DHCP Server1.
GVHD: TS Lê Anh Ngọc 23