Dynamic Assignment of IP addresses Использование динамического назначения IP-адресов узлам сети желательно по ряду причин: –устраняется необходимость ручной настройки узлов; –легко поддерживать мобильные устройства; –минимум ошибок ручной конфигурации Три основных протокола: –RARP (until 1985, no longer used) –BOOTP ( ) –DHCP (since 1993) Сейчас широко используется только DHCP.

Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Может применяться во время загрузки узла Работает аналогично ARP Клиенты посылают широковещательный запрос со своим MAC-адресом, чтобы получить IP-aдрес в ответе от другого устройства RARP сервер в направленном (не широковещательном!) ответе сообщает IP-адрес узлу Возможно получить только IP, но не роутер и маску RFC 903

Bootstrap Protocol (BOOTP) Может применяться при загрузке BOOTP позволяет бездисковым рабочим станциям получать IP-адрес прежде, чем будет загружена полноценная операционная система. В отличие от RARP не ограничен одним физическим сегментом, т.к. использует IP и UDP-транспорт. Реализация: прикладная программа (client-server) */ ! Но это не часть OS ! UDP port 67 (server) and port 68 (host) В первом запросе клиент использует limited broadcast address ( ). RFC 951

Client and Server. BOOTP and TFTP Server BOOTP Server TFTP Client IP-address and other downloaded parameters OS Image and downloaded software Port 67 Port 68 Port 69 BOOTP TFTP BOOTP – Bootstrap protocol TFTP – Trivial File Transfer Protocol transport: UDP 12 Загрузка осуществляется в два этапа

BOOTP Message Format

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Протокол DHCP позволяет узлам автоматически получать IP-адрес и другие параметры конфигурации, необходимые для работы в сети. DHCP (появился в1993г) основан на BOOTP (Модель клиент-сервер, транспорт UDP, порты 67, 68) Причины для внедрения DHCP –Сокращает время планирования и назначении адресов –Уменьшает количество потенциальных ошибок при назначении адресов –Позволяет пользователям перемещать устройства без изменения их конфигурации Способы распределения адресов: Ручной (адрес на узлах устанавливается вручную, сервер получает уведомление занятом адресе) Автоматический (клиент получает всегда постоянный адрес) Динамический (позволяет использовать адрес на время срока аренды) */ + Некоторые реализации службы DHCP способны автоматически обновлять записи DNS. RFC 2131RFC 2131 протокол DHCP RFC 2132RFC 2132 список стандартных опций DHCP. RFC 2136RFC 2136 DNS UPDATE

DHCP client-server scenario DHCP server: arriving client time DHCP Discover src: , 68 dest.: ,67 yiaddr: transaction ID: 654 DHCP Offer src: , 67 dest: , 68 yiaddrr: transaction ID: 654 Lifetime: 3600 secs DHCP Request src: , 68 dest: , 67 yiaddrr: transaction ID: 655 Lifetime: 3600 secs DHCP Ack src: , 67 dest: , 68 yiaddrr: transaction ID: 655 Lifetime: 3600 secs State of client: initializing selecting requesting binding

DHCP: renewing and rebinding DHCP server: arriving client DHCP Request src : , 68 dest.: ,67 yiaddr: transaction ID: 710 DHCP Ack DHCP Nak src: , 67 dest: , 68 yiaddrr: transaction ID: 710 Lifetime: 3600 secs State of client: renewing binding A) B) DHCP Discover src : , 68 dest.: ,67 yiaddr: transaction ID: 654 rebinding

DHCP Client and DHCP Server Interaction

DHCP Message Format

Code: 1 - Request 2 - Reply HWtype: Тип HW-адреса ( для Ethernet =1) Length: Длина аппаратного адреса в байтах (для Ethernet =6 ) Hops: Клиент устанавливает это поле в нуль; используется ретранслирующим агентом для загрузки из другого сегмента сети Transaction ID: ID транзакции Seconds: Устанавливается клиентом. Время с момента выдачи DHCPREQUEST или начала обновления конфигурации. Flags field: Флаги (первый бит =1 при требовании широковещательных сообщений) Client IP address: IP-адрес клиента, заполняется клиентом в случае, если он находится в состоянии RENEW или REBINDING, иначе Your IP address: (клиентский) IP- адрес. Устанавливается сервером. Server IP address: IP-адрес следующего сервера, участвующего в загрузке, присылается сервером в DHCPOFFER Router IP address: IP-адрес ретранслирующего агента Client hardware address: MAC-адрес клиента Server host name: (optional) Boot file name: (optional) Имя загрузочного файла образа (fully qualified directory path name) для клиента. Options: Первые 4 байта содержат magic cookie ( ). Структура каждой опции зависит от ее типа. См. подробнее RFC DHCP Message Format (2)

DHCP Options CodeLength (bytes) Data na1a2a3a4a5a6 DHCP Message Type Value Message Type 1 DHCPDISCOVER 2 DHCPOFFER 3 DHCPREQUEST 4 DHCPDECLINE 5 DHCPACK 6 DHCPNAK 7 DHCPRELEASE 8 DHCPINFORM Router Option Domain Name Server Option 3na1a2a3a4a5a6 Code Len Address 1 Address 2 … … Look more RFC 2132…

PXE (Preboot Execution Environment) Назначение: загрузка узлов с помощью сетевой карты. PXE – часть технологии WfM (Wired for Management) от Intel WfM – связанная архитектура известных стандартов: управление начальной загрузкой (PXE, DHCP,TFTP); управление питанием WOL(Wake On LAN); программные агенты (SNMP) PXE требует поддержки в BIOS: сетевая карта должна иметь универсальный интерфейс сетевых драйверов (UNDI) Размер загрузчика ограничен (32 кбайт) => часто используется загрузка в два этапа. Example: Загрузка Linux (загрузчик PXELINUX) PXE DHCP-1 TFTP Kernel DHCP-2 NFS init

Ссылки