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HCIA Routing and Switching Introducción a los Principios de DHCP Destacado

Última respuesta mzo. 14, 2021 00:42:30 281 2 6 0 1

Hola a todos. Bienvenidos a esta publicación.

Pues bien, habiendo ya terminado los temas relacionados a OSPF, iniciamos con algunas publicaciones de DHCP

Recuerda, si deseas iniciar el curso desde el principio da click Aquí




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Introducción a los principios de DHCP

 

Aplicación de DHCP en la Red Empresarial

·       Las redes que contienen un gran número de usuarios requieren de un sistema central de administración para la asignación de direcciones IP.

 

-En la imagen, se muestra el esquema tradicional de DHCP

                                             

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Usualmente las empresas contienen múltiples sistemas que requieren se asignación de direccionamiento con la intención de conectar con los segmentos de red para los cuales están asociadas las terminales. Cuando las redes son pequeñas, es fácil llevar la administración de la asignación de las direcciones IP.

 

Sin embargo, para redes mediadas a grandes, la administración de la asignación de las direcciones IP se vuelve compleja, y esto sin mencionar que está la latente posibilidad de que se cometan errores humanos, y por consiguiente, es necesario tener un sistema de administración centralizado para la asignación de direcciones IP. HDCP nos ayuda a cumplir con este requerimiento.

 

Puede haber ocasiones en las que existan más hosts que direcciones IP disponibles. Algunos hosts no pueden tener una dirección IP fija y necesitan obtener una dirección IP desde un servidor DHCP. Solo unos cuantos hosts requieren direcciones IP fijas.

 

 

Mecanismos de Asignación de Direcciones

·        DHCP soporta tres tipos de mecanismos par la asignación de direcciones IP.

 

 

-El esquema muestra los tres tipos de asignación de direcciones IP

* Manual

* Automática

* Dinámica

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1.   El método de asignación automática involucra la asignación de direcciones IP de manera permanente hacia el cliente.

 

2.   El uso de la asignación dinámica involucra que una dirección IP se asocie al cliente por un periodo de tiempo determinado o al menos hasta que el cliente, de forma manual libere la dirección.

 

3.   En la asignación manual, el administrador de la red asigna la dirección al cliente, y DHCP solo funge para manjar las direcciones que se han asignado de manera manual.

 

El método de asignación dinámico es el único de los tres mecanismos que permite el reúso automático de una dirección que determinado cliente ya no esté utilizando.

 

La asignación dinámica es particularmente para cuando un cliente solo se va a conectar a la red de manera temporal, o cuando se comparte un grupo limitado de direcciones entre un grupo de clientes que no necesitan una dirección IP permanente.

 

La asignación dinámica también puede ser una buena opción para los nuevos clientes que se van incorporando a la red y que requieren estar permanentemente conectados, en escenarios donde las direcciones IP son suficientes para todos los clientes de esta.

 

La asignación manual permite que los errores humanos queden eliminados al momento en que se configuran direcciones de manual, tal vez suena ambiguo, pero al llevar DHCP el control de estas direcciones, se tiene control de cuáles ya fueron manualmente asignadas.

Mensajes DHCP.

 

En la tabla se muestra el tipo de mensaje (a la izquierda) y su función (a la derecha).

Tipos   de Mensajes

Función

DHCP DISCOVER

Lo   usa el cliente para localizar servidores DHCP disponibles. Este paquete se   distribuye en formato broadcast.

DHCP OFFER

El   servidor (o servidores DHCP, en caso de haber varios) responde (n) al paquete   DHCP DISCOVER con una oferta que incluye los parámetros de configuración.

DHCP REQUEST

Es   un mensaje que el cliente envía a los servidores, el cual requisita los   parámetros ofrecidos por un servidor y rechaza los de otros, confirmando la   asignación correcta de la dirección ofrecida en los parámetros.

DHCP ACK

Es   la confirmación que Elvia el servidor hacia el cliente con los parámetros de   configuración, incluyendo la dirección de red asignada.

DHCP NAK

Con   este paquete, el servidor le indica al cliente que la dirección IP solicitada   no se puede asignar.

DHCP RELEASE

Paquete   que envía el cliente al servidor, donde libera la dirección IP que le fue   asignada y cancela así el tiempo de arrendamiento que pudiese quedar   disponible

 

Un cliente y un servidor DHCP se pueden comunicar entre sí intercambiando la serie de mensajes que ya se han citado en la tabla. La comunicación inicial yace en el envío del paquete DHCP DISCOVER.

 

Un mensaje del tipo DHCP REQUEST se inicia después de que el cliente ha inicializado, nuevamente, este paquete es del tipo broadcast y es en respuesta al paquete DHCP OFFER del servidor. Los mensajes del tipo REQUES También se envían después de que un cliente DHCP se ha reiniciado, al mismo tiempo envía un paquete del tipo DHCP REQUEST para conformar la configuración, tal como la dirección IP asignada. También se envía un mensaje DHCP REQUEST después de que un cliente obtiene una dirección IP, con la intención de extender el tiempo de arrendamiento de esta dirección.

 

Después de que el cliente recibe el paquete DHCP ACK, este obtiene los parámetros de configuración, donde también se incluye la dirección IP. Algunos casos terminan en la NO asignación de la dirección IP.  El paquete DHCP NAK se utiliza cuando la dirección IP que le fue asignada al cliente expira o cuando el cliente se ha movido a otro segmento de red, y también donde aplique el caso descrito en la tabla.

 

Un mensaje del tipo DHCP DECLINE se envía al cliente para notificarle que la dirección IP asignada causa conflicto con otra dirección IP. Cuando esto sucede, el cliente DHCP tiene que aplicar nuevamente para otra dirección IP.

 

Cuando se recibe un paquete del tipo DHCP RELEASE, entonces el servidor puede asignar esa IP que le ha sido liberada a otro host

 

DHCP INFORM es otro tipo de mensaje, y lo envía el cliente hacia le servidor para obtener otro tipo de configuraciones tales como la dirección Gateway o servidores DNS, después de que el cliente ha obtenido la dirección IP.

 

 

Grupos (pools) de Direcciones.

·        Las pool de direcciones pueden ser tanto en modo global como a nivel de interfaz. La imagen muestra un ejemplo al respecto:

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Los dispositivos de la serie AR2200 (en ruteadores) y la serie S5700 (en switches) pueden actuar como un servidor de DHCP. Las pool de direcciones se utilizan con la intención de definir cuales direcciones IP serán asignadas a los hosts.

 

Cuando se utiliza el método de asignación a través de interfaz solo los dispositivos conectados al segmento de red de dicha interfaz podrá ser acreedores a una de las IPs del pool.

 

Una vez que se configura el modo global permite que todos los hosts asociados con el servidor obtengan una dirección IP, se implementa usando el comando dhcpselect global para identificar al pool global.

En caso de que el pool de direcciones se asocie a la interfaz, se utilizará el comando dhcpselect interface

 

IMPORTANTE el pool configurado en la interfaz tiene precedencia sobre el pool global. Es decir que si un host está conectado al segmento de red de la interfaz, tomará la dirección de este pool aun y cuando el modo global esté configurado. En el switch de la serie S5700, solo interfaces lógicas del tipo VLANIF pueden configurarse con un pool de direcciones.

 

 

DHCP: Adquisición de Direcciones

 

En la imagen se muestra el proceso para la adquisición de una dirección a  través de DHCP. Posteriormente, será descrito.

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1.   El proceso inicia con el proceso de descubrimiento de IP, cuando el cliente busca un servidor DHCP, enviando un paquete del tipo broadcast, mensaje conocido como DICOVER.

 

2.   El haber descubierto uno o más servidores IP resulta en que estos servidores envían al cliente solicitante una dirección IP dentro de su pool configurado, a través del mensaje OFFER, este mensaje es del tipo UNICAST.

 

3.   Cuando el cliente recibe múltiples mensajes, este solo acepta el primero recibido. El cliente entonces envía al servidor un mensaje del tipo REQUEST con las direcciones IP seleccionadas. Este mensaje es del tipo broadcast. Después de que el servidor que ha ofrecido las direcciones IP recibe el mensaje REQUEST, este emite de manera unilateral el mensaje ACK hacia el cliente. Recordemos que este mensaje contiene la dirección IP y más información de configuración.

 

4.   Después de recibir el mensaje ACK, el cliente DHCP envía un paquete ARP gratuitous en modo broadcast para identificar si la dirección IP que le asignó el servidor no la tiene algún otro host. Si no se recibe RESPUESTA dentro de un tempo, el cliente usa entonces esta dirección IP. Si fuera el caso en que hubiera otro host usando esta dirección IP, el cliente envía al servidor un mensaje del tipo DECLINE para rechazar la IP, reportando que esa dirección no puede ser utilizada, y entonces, por consiguiente, el cliente aplica nuevamente por otra dirección IP.

 

 

DHCP: Renovación del Arrendamiento

·        DHCP inicia un proceso de renovación del arrendamiento de la dirección IP cuando este arrendamiento alcanza un 50% del tiempo pactado.

 

De la imagen, el proceso de arrendamiento de una dirección IP:

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Después de haber obtenido una dirección IP desde el servidor DHCP, el cliente entra en estado asociado. En el cliente se configuran tres temporizadores para controlar la actualización de arrendamiento, arrendamiento de asociación, y la expiración del arrendamiento. Cuando se asigna una dirección IP a un cliente, es el servidor DHCP quien se encargar de proporcionar el valor de los mencionados temporizadores.

 

1.   lsi en el servidor no se configuran los valores de los temporizadores, el cliente utilizará los valores por defecto. El valor por defecto menciona que cuando queda un 50% del tiempo de arrendamiento, debe iniciar el proceso de renovación, por lo que se espera entonces que el cliente inicie con el proceso de renovación. El cliente envía un mensaje del tipo REQUEST al servidor DHCPA que le ha asignado la dirección.

 

2.   Si la dirección IP es válida, entonces el servidor responderá con un mensaje ACK autorizando al cliente un nuevo arrendamiento, así entonces el cliente entra en el estado de re-arrendamiento. Sin el cliente recibe un mensaje NAK, entra en el proceso de inicialización.

 

 

DHCP: Expiración de la Re-asociación.

·        la re-asociación ocurre cuando el arrendamiento no se renueva a tiempo.

 

En la imagen observamos el proceso de re-asociación.

 

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1.   Después de que el cliente envía un mensaje del tipo REQUEST para extender el arrendamiento, este permanece en estado de actualización y espera por la respuesta. Si el cliente no recibe respuesta del servidor después de que el temporizador de re-asociación expira lo cual ocurre cuando transcurre el 12.5% del tiempo de arrendamiento restante), el cliente asume que el servidor DHCP original ya no está disponible

 

2.   El cliente entonces envía un mensaje del tipo REQUEST en modo broadcast, mensaje que cualquier servidor DHCP disponible puede responder con un mensaje tipo ACK o NAK.

 

3.   Si el mensaje recibido es del tipo ACK el cliente regresa al estado asociado y reinicia el temporizador de asociación, y el servidor reinicia el temporizador. Si todos los mensajes recibidos son del tipo NAK, el cliente regresa el estado de inicialización. Al llegar a este punto, el cliente debe dejar de usar esta IP inmediatamente.

 

 

Liberación de la Dirección IP

·       El proceso de DHCP puede resultar en la liberación de la dirección IP si el cliente falla el renovar la dirección IP antes de que expire el tiempo de arrendamiento.

 

El temporizador de arrendamiento es el temporizador final en el proceso de expiración, y si el cliente no recibe respuesta antes de que el temporizador de arrendamiento expire, el cliente debe dejar de usar la dirección IP de manera inmediata y regresar al estado de inicialización. El cliente envía entonces un mensaje del tipo DISCOVERY para iniciar de nuevo el proceso y aplicar para una nueva dirección, entonces se reinicia el ciclo de DHCP.

 

La liberación ocurre desde el host hacia el servidor.

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Espero que el tema te haya resultado entretenido y el contenido de buena calidad.

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Si aun no lo haz hecho, visita la publicación anterior: 

Interfaz Silenciosa y Autenticación en OSPF


Y aquí encontrarás el enlace a la siguiente publicación: 

Configuración de un Poll de Direcciones para DHCP <PRÓXIMAMENTE>




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La publicación está sincronizada con: Guía HCIA-Routing & Switching por Marban

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user_3915171
Publicado 2021-3-14 00:42:30
gracias
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Marban
Marban Publicado 2021-3-16 20:16 (0) (0)
No hay de qué. Espero que este al igual que otras de mis publicaciones te resulten útiles  

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