[Network] DHCP프로토콜

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

호스트 동적으로 IP주소, 서브넷 마스크, 게이트웨이, DNS 서버를 할당해주는 UDP 기반 프로토콜

 

인터넷을 사용하기 위해서 IP 주소, 서브넷 마스크가 필요합니다. 그리고 다른 망과 통신을 하기 위해서는 기본 게이트웨이 주소를 알아햐하고 IP 주소 대신 이름을 사용해서 통신을 하기 위해 DNS 주소라는 것이 필요합니다. 일반 사용자들이 해당 주소들을 직접 설정하는 것은 매우 복잡하고 DHCP는 이 것들을 자동으로 할당해줍니다.

 

DHCP는 호스트가 네트워크에 접속하려고 할 때마다 동적으로 IP를 할당해줍니다.

보통 호스트가 IP주소를 할당 받을 때 영구적으로 할당받는 것이 아니고 임대 기간(Lease time) 기간 동안에만 IP 주소를 사용할 수 있습니다. 호스트가 임대 기간이 끝나고도 해당 IP 주소를 계속 사용하려면 임대 기간 연장(Address renewal)을 DHCP 서버에 요청해야하고, 임대받았던 IP 주소가 더 이상 필요 없다면 반납 절차(Address Release)를 수행합니다.

 

DHCP 서버는 67번 포트, 클라이언트는 68번 포트를 사용합니다.

 

 

동작과정

 

 

1. DHCP Discover      
2. DHCP Offer   
3. DHCP Request       
4. DHCP ACK          

 

1. DHCP Discover

현재 네트워크에서 저에게 IP를 할당해줄 수 있는 DHCP 서버가 있나요~?

• 호스트(클라이언트) ➡️ DHCP 서버
• Broadcast 방식
  • 호스트는 현재 IP 주소를 할당받지 못한 상태여서 브로드캐스트로 DHCP 요청
  • 목적지(Destination MAC 주소 = FF:FF:FF:FF:FF:FF)
  • LAN상에 DHCP 서버를 찾는 메시지를 보냄
• 주요 파라미터
  • 호스트의 MAC 주소

 

2. DHCP Offer

저는 192.168.0.1 주소를 가진 DHCP 서버고 당신에게 네트워크 정보들과 IP 주소 192.168.0.xx을 할당할 수 있어요!!

• DHCP 서버 ➡️ 호스트(클라이언트)
• Unicast 또는 Broadcast (flag 값에 따라 다름)
  • Discover에 응답하여 DHCP 서버가 호스트에게 자신의 존재를 알리고, IP 할당을 제안하는 단계
  • IP 주소 및 네트워크에 대한 모든 정보가 호스트에게 전달
• 주요 파라미터
  • 호스트의 MAC 주소
  • 호스트에게 할당할 IP 주소
  • 서브넷 마스크
  • 라우터(호스트의 기본 게이트웨이) IP 주소
  • DNS 서버 주소
  • Lease time (임대 기간)
  • DHCP 서버 자신의 IP 주소
    • Discover가 브로드캐스트여서 호스트는 다른 DHCP 서버의 응답도 받을 수 있기 때문에 서버 자신의 IP 주소를 넣음

 

3. DHCP Request

전달받은 IP 192.168.0.xx와 네트워크 정보를 사용하겠습니다!! 저에게 할당해준 DHCP 서버는 192.168.0.1입니다

• 호스트(클라이언트) ➡️ DHCP 서버
• Broadcast 방식
  • 복수의 DHCP 서버에게 Offer를 수신할 수 있으므로, 어떤 DHCP 서버로부터 전달 받은 IP 주소를 사용할지 알림
  • 네트워크 내 모든 DHCP 서버가 수신할 수 있도록 브로드캐스트 전송
• 주요 파라미터
  • 호스트의 MAC 주소
  • 호스트가 사용할 IP 주소
  • DHCP 서버의 IP 주소

 

4. DHCP Ack

알겠습니다. 192.168.0.xx 와 필요한 네트워크 정보를 당신에게 임대해드리겠습니다~

• DHCP 서버➡️ 호스트(클라이언트)
• Unicast 또는 Broadcast (Request 메시지 flag 값에 따라 다름)
  • DHCP 절차의 마지막 메시지 
  • DHCP 서버가 IP 주소를 임대했다는 정보를 저장
• 주요 파라미터
  • 호스트의 MAC 주소
  • 호스트가 사용할 IP 주소