VISOKA POSLOVNA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA – BLACE

SPECIJALISTIČKE STUDIJE

SEMINARSKI RAD IZ: RAČUNARSKE MREŽE VELIKIH SISTEMA

TEMA: DHCP SERVER

Profesor: Student:dr Danilo Oklobdžija Miroslav Ćirić 04/10

Bojan Božilović 07/10

Sadržaj:

DHCP Uvod................................................................................................................................3KARAKTERISTIKE DHCP-a...................................................................................................4KORIŠĆENJE DHCP-a ZA IP KONFIGURISANJE................................................................4DHCP KONVERZACIJA..........................................................................................................6Šta je DHCP baza podataka?......................................................................................................8Kako se bekapuje i restaurira DHCP baza podataka?.................................................................8Kako se DHCP baza podataka verifikuje (Reconciled)?..........................................................10Pomeranje DHCP baze podataka?............................................................................................11DHCP server konfiguracione opcije.........................................................................................11DIZAJNIRANJE DHCP INFRASTRUKTURE.......................................................................12ZAKLJUČAK...........................................................................................................................13LITERATURA.........................................................................................................................14

2

DHCP Uvod

Dinamic Host Configuration Protocol ( DHCP ) je Internet standardni protokol dizajniran da dinamički alocira i distribuira IP adrese. DHCP je definisan u RFC ( Requests for Comments ) 2131 i 2132. Pre pojave DHCP-a većina TCP/IP konfiguracija je održavano statički. Administrator je konfigurisao svaki host ponaosob sa validnom IP adresom, subnet maskom i default gateway kao i sa ostalim TCP/IP konfiguracionim parametrima. Kao što možete da predpostavite, konfigurisanje i administratiranje statičkih TCP/IP konfiguracija za više radnih grupa i mrežnih uređaja je predstavljalo ogroman zadatak, naročito ako je mreža velika i/ili se frekventno menja. Izuzetak su činila dva predhodnika DHCP-a.

• RARP ( Reverse Address Resolution Protocol )

• BOOTP ( Bootstrap Protocol )

DHCP koristi klijent/server model operacije gde klijent pravi zahtev od DHCP servera za IP adresu i ostale konfiguracione parametre. Kada DHCP klijent napravi zahtev, DHCP server mu dodeljuje IP adresu i beleži u bazu podataka koji klijent ima tu adresu i vreme koliko dugo ta adresa može da se koristi. Ovo pridruživanje vremena je poznato kao zakup. Kada vreme istekne DHCP klijent mora da obnovi zakup ili da pregovara o novom zakupu za drugu IP adresu. Korišćenjem zakupa DHCP server može da proglasi ne važećom IP adresu.

Slika 1 DHCP server-klijent

Koristeći DHCP, administrator može da napravi izmene na svim IP klijent konfiguracijama a da pritom ne mora da poseti nijednog klijenta. Korisnici na radnim stanicama jedino moraju da otpuste i obnove DHCP zakupe.

DHCP je napravljen da ublaži mnoge nedostatke prethodnika i da omogući sledeće:

• DHCP dozvoljava administratoru kontrolu nad konfiguracionim parametrima mreže

• Klijent koristeći DHCP može biti dinamički konfigurisan, tj. DHCP dozvoljava dodavanje i promenu na mreži bez potrebe dolaska na svaki individualni host ili radnu stanicu.

• Umnoženi DHCP serveri mogu opsluživati jednu ili više podmreža

• DHCP obezbeđuje dinamičku bazu podataka za IP adresno alociranje. IP adrese mogu se proglasiti van upotrebe po isteku trajanja zakupa.

• Klijent može nastaviti da korist DHCP alocirane IP adrese i posle restartovanja.

KARAKTERISTIKE DHCP-a

Važno je zapamtiti da je DHCP zasnovan na ranijem BOOTP protokolu. Oni dele dosta istih karakteristika:

Klijent / server operativni model

Informacije o IP konfiguraciji se dodeljuju kada klijent zatraži IP adresu od servera. Server čuva i održava konfiguracione informacije ili preko statičkih fajlova ( na BOOTP serveru ) ili preko dinamičke baze podataka ( na DHCP serveru ).

Struktura paketa

DHCP i BOOTP imaju skoro identičnu strukturu paketa. Svaki paket predstavlja 576 bajta UDP datagram-a. Jedina razlika između dve strukture je polje dodeljeno za obezbeđivanje opcija za konfigurisanje informacija. U DHCP-u ovo polje je poznato kao opciono polje. Ono može biti različite dužine ali klijent mora biti spreman da prihvati opciono polje od najmanje 312 okteta.

Broj UDP porta

I DHCP i BOOTP koriste iste, dobro poznate, brojeve UDP portova i to 67 ( za klijentski zahtev ) i 68 ( za odgovor servera ) Zbog deljenja istih karakteristika, DHCP server može da opslužuje postojeće BOOTP klijente.

KORIŠĆENJE DHCP-a ZA IP KONFIGURISANJE

Korišćenje DHCP-a za distribuiranje i rukovanje IP konfiguracijama ublažava većinu problema povezanih sa statički održavanim okruženjem. Jednostavni problemi kao što su pogrešna IP adresa, subnet maska ili default gateway su potpuno otklonjeni. Takođe, centar konfiguracionih informacija o operacijama na mreži može biti ažuriran automatski. Ako je IP adresa DNS ili WINS servera promenjena administrator će jednostavno da ažurira DHCP bazu podataka, i promene će stići do DHCP klijenta pri sledećem butovanju ili po isteku zakupa. U suštini, DHCP dozvoljava da mrežno konfigurisanje bude transparentno za korisnike.

Za korisnike to postaje “Plug and Play” operacija. Kada korisnik startuje novu mašinu on će jednostavno utaknuti mrežni kabl i početi butovanje. Mašina, ili DHCP klijent, prima informacije o konfiguraciji sa mrežnih DHCP servera i apdejtuje konfiguracione parametre. Od ove tačke korisnik može da startuje primanje resursa sa mreže. DHCP takođe pojednostavljuje rad korisnika sa laptopovima. Korisnik sa laptopovima može da promeni mesto sa jednog kraja firme na drugi. Kada korisnik utakne svoj laptop u mrežu, laptop kontaktira DHCP server da mu kaže korektnu kofiguraciju za korišćenje za to mesto. Jednom kada laptop primi te informacije korisnik može da počne da koristi mrežne resurse.

4

DHCP postiže mnoge od ovih zadataka preko korišćenja oblasti i zakupa.

Oblast predstavlja kolekciju IP konfiguracionih parametara koje će koristit svi DHCP klijenti na datoj podmreži. Na primer, oblast će obuhvatiti pojedinačni susedni opseg IP adresa. Pošto ove adrese prave podmrežu, drugi parametri kao što su: subnet mask i default gateway će biti takođe definisani u oblasti.

Zakup predstavlja period vremena za koji DHCP server dozvoljava DHCP klijentu da koristi IP adresu. Korišćenjem zakupa DHCP server može dinamički alocirati IP adrese i tražiti ih nazad kada zakup istekne. Kao što možete videti ceo DHCP proces se odvija bez znanja korisnika. DHCP takođe ne zahteva od mrežnog administratora da konfiguriše korisnikovu mašinu kada se on samoinicijativno priključi na mrežu. Niti zahteva da administrator posećuje i rekonfiguriše laptopove koje korisnici prenose kroz organizaciju.

DHCP STRUKTURA PAKETA

Slika 2 Struktura paketa

5

DHCP KONVERZACIJA

Postoje tri glavne komponente u DHCP konverzaciji:

Prva komponenta, DHCP kljient, je softver tj. deo Operativnog sistema koji je dizajniran da traži IP adrese i druge relevantne konfiguracione informacije. Jednom kada primi zahtevane informacije softver rekonfiguriše Operativni sistem.

Druga komponenta, DHCP server, je program koji osluškuje zahteve od DHCP klijenata na mreži i snabdeva ih informacijama koje traže. DHCP server je održavan od strane mrežnog administratora. Konfigurisan je sa bazom podataka u kojoj se nalaze konfiguracione informacije, uključujući IP adrese, subnet maske, defoult gateway i adrese DNS i WINS servera. Baza podataka takođe prati koja IP adresa je trenutno u upotrebi i koja MAC adresa se koristi njom.

Treća komponenta je DHCP prenosni agent. Identično sa BOOTP prenosnim agentom DHCP prenosni agent osluškuje za DHCP emitovanjima na njegovoj lokalnoj podmreži. DHCP prenosni agent je konfigurisan sa IP adresama DHCP servera. Ako primi DHCP emitovanje od DHCP klijenta, DHCP prenosni agent će poslati zahtev direktno DHCP serveru.

6

Slika 3 DHCP konverzacija

DHCP konverzija počinje kada DHCP klijent pošalje DHCPDISCOVER poruku emitovanu preko lokalne mreže. Ova poruka služi da pronađe bilo koje DHCP servere koji su na mreži i sposobni su da ispune klijentski zahtev.

Upravljanje DHCP bazom podataka

DHCP baza podataka smešta informacije koje se odnose na iznajmljene IP adrese (IP Address Leases). Veoma je važno da razumete kako se bekapuje baza podataka i kako se rešavaju problemi koji se odnosne na DHCP bazu podataka u slučaju da se problemi pojave. U ovoj lekciji, naučićete kako da upravljate bazom podataka i podacima koji se u njoj nalaze. Predstavljanje DHCP Management scenarija DHCP server baza podataka sadrži konfiguracione podatke o DHCP serveru i informacije o iznajmljenim IP adresama. Ako ove informacije postanu oštećene ili nekonzistentne, to može da dovede do problema sa mrežnom konfiguracijom na klijentskim kompjuterima. Takone, ovo može da dovede i do toga da nekoliko klijenata dobiju iste IP adrese.

Upravljački scenariji (Management scenarios) uključuju:

· Upravljanje rastom DHCP baze podataka· Bekapovanje i restauracija· DHCP konzistentnost baze podataka· Pomeranje DHCP baze podataka· Dodavanje klijenata· Dodavanje novih servera koji pružaju odrenene mrežne servise· Dodavanje novih podmreža

7

Šta je DHCP baza podataka?

DHCP database je data fajl koji smešta i čuva DHCP konfiguracione informacije i Lease podatke za klijente koji imaju iznajmljene IP adrese od DHCP servera. Baza podataka na DHCP serveru je dinamička i ažurira se nakon što DHCP klijenti dobiju ili otpuste njihove TCP-IP konfiguracione parametre.

DHCP baza podataka sadrži DHCP konfiguracione podatke (kao što su informacije o svim scope-ovima, rezervacijama, opcijama, iznamljenim TCP-IP konfiguracionim podacima).

DHCP ne može da se startuje bez svoje baze podataka. Windows Server 2003 smešta DHCP bazu podataka u direktorijum %systemroot%\system32\dhcp. Po defoltu, baza podataka se automatski bekapuje u Backup\New Directory, koji se nalazi u direktorijumu baze podataka.

Baza DHCP servera je sačinjena od sledećih fajlova, koji su smešteni %systemroot% \system32\dhcp direktorijumu:

Kako se bekapuje i restaurira DHCP baza podataka?

Da bi ostvarili i konfigurisali otpornost na greške (Fault Tolerance) u slučaju greške, veoma je važno da bekapujemo DHCP bazu podataka. Ovo bi omogućilo restauraciju DHCP baze podataka iz bekap kopije u slučaju greške u hardveru.

Po defoltu, DHCP servis automatski bekapuje DHCP bazu podataka i sve Registry zapise u Bekap direktorijum na lokalnom hard disku svakih 60 minuta. Po defoltu automatski bekapovi se smeštaju na lokaciju %systemroot%\szstem32\dhcp\Backup\New Directory. Administrator može da promeni bekap direktorijum.

Administrator kasnije može da iskopira bekap kopije na offline urenaj za smeštanje podataka kao što je na primer USB fleš, DVD, CD. Administrator takone može da bekapuje DHCP bazu podataka ručno. Po defoltu, ručni bekapi se smeštaju na lokaciju %systemroot%\szstem32\dhcp\Backup\New Directory administrator naravno može da promeni bekap lokaciju.

8

Kako se odrađuje restauracija DHCP baze podataka: Kada se startuje DHCP servis, ako originalna baza podataka nije u stanju da se učita, tada DHCP servis automatski restaurira u bekap direktorijum na lokalnom hard disku.

U slučaju da DHCP data baza padne, administrator može da izabere ili da izvrši restauraciju iz bekap direktorijuma ili da odradi restauraciju sa nekog offline urenaja za smeštanje podataka (usb, dvd, cd). U slučaju da je hardver na serveru pokvaren a lokalni bekap je nedostupan, administrator može samo da izvrši restauraciju sa offline urenaja za smeštanje bekap podataka.

Bekapovanje i restauracija DHCP baze podataka: U slučaju da ne možemo da izvršimo popravku (repair) baze podataka koristeći Jetpack.exe, možemo da izvršimo restauraciju baze podataka iz bekap direktorijuma na lokalnom disku. Ako je restauracija baze podataka iz bekap direktorijuma na lokalnom disku neuspešna, onda moramo da izvršimo restauraciju baze podataka sa offline urenaja za smeštanje podataka.

Možemo automatski i ručno da izvršimo restauraciju DHCP baze podataka u ili iz bekap direktorijuma na lokalnom disku, ali sa offline urenaja za smeštanje podataka možemo samo ručno da bekapujemo i restauriramo DHCP bazu podataka.

Konfiguracija staze bekapa (backup path) za DHCP bazu podataka:

1. U DHCP konzoli, u konzolinom drvetu, selektujemo odgovarajući DHCP server.2. Na Action meniju, kliknemo na Properties.3. Na Advanced kartici, u Backup path polju, upišemo odgovarajuću stazu do bekapai kliknemo na OK.

9

Ručno bekapovanje DHCP baze podataka u bekap direktorijum na lokalnom disku:

1. U DHCP konzoli, u konzolinom drvetu, selektujemo odgovarajući DHCP server.2. Na Action meniju, kliknemo na Backup.3. U Browse for the folder dijalog boksu, selektujemo odgovarajući folder u koji ćemo da smestimo bekap i kliknemo na OK.

Ručna restauracija DHCP baze podataka iz bekap direktorujam na lokalnom disku:

1. U DHCP konzoli, u konzolinom drvetu, selektujemo odgovarajući DHCP server.2. U Action meniju, kliknemo na Restore.3. U Browse for The folder dijalog boksu, selektujemo folder u kojem nam se nalazi bekap kopija i kliknemo na OK.4. U DHCP dijalog boksu, kliknemo na Yes da bi stopirali i restartovali servis.5. Ako se status servisa ne ažurira, potrebno je osvežiti DHCP konzolu (refresh).

Kako se DHCP baza podataka verifikuje (Reconciled)?

Reconciling je proces verifikovanja iznosa DHCP baze podataka protiv iznosa koji su zapisani u Registry-ju.

Preporučuje se da odradimo ovu verifikaciju (Reconcile) DHCP baze podataka:

· Kada su iznosi u DHCP bazi podataka konfigurisani tačno, ali se ne prikazuju lepo u DHCP konzoli.

· Nakon restauracije DHCP baze podataka, ali restaurirana DHCP baza podataka ne poseduje najnovije iznose.

Kada odradimo Reconcile servera ili scopa, DHCP server koristi obe informacije i one iz Registry-ja i one koje se nalaze u DHCP bazi podataka da rekonstruiše najtačniji pogled na DHCP servis.

Administrator može da izabere da li će da verifikuje sve scope-ove na serveru selektovanjem DHCP servera, ili će da odradi verifikaciju jednog scopa selektovanjem odgovarajućeg scopa. Pre korišćenja Reconcile karakteristike koja služi da se kompletno popravi klijentska informacija za DHCP scope iz Registry-ja, server kompjuter mora da ispunjava sledeće kriterijume:

· Svi DHCP Registry ključevi moraju ili biti restaurirani, ili moraju da budu čitavi iz ranijih servisnih operacija na server kompjuteru.

· Nova verzija serverskog DHCP fajla baze podataka mora da bude generisana u %systemroot%\system32\dhcp folderu na serverskom kompjuteru.

Procedura za Reconcile svih scopova u DHCP bazi podataka:

1. Otvorimo DHCP konzolu, u konzolinom drvetu, selektujemo odgovarajući server.2. Na Action meniju, kliknemo na Reconcile All Scopes.3. U Reconcile All Scopes dijalog boksu, kliknemo na Verify4. U DHCP dijalog boksu, kliknemo na OK.

10

Procedura za Reconcile scopa u DHCP bazi podataka:

1. U DHCP konzoli, selektujemo odgovarajući scope u konzolinom drvetu.2. Na Action meniju, klik na Reconcile.3. U Reconcile dijalog boksu, kliknemo na Verify4. U DHCP servis dijalog boksu, kliknemo na OK.

Nakon korišćenja Reconcile karakteristike, kada pogledamo Properties za individualneklijente koji su prikazani u listi Active Leases, možda ćemo primetiti da je klijentska informacija prikazana netačno. Ova informacija se popravlja i ažurira u DHCP Manager-u kada DHCP klijenti obnove iznamljene adrese.

Pomeranje DHCP baze podataka?

U slučaju da moramo da pomerimo DHCP ulogu servera na drugi server, preporučuje se da takone pomerimo bazu podataka na drugi server. Ovo osigurava da informacije o iznamljenim klijentskim IP adresama ostanu netaknute i osiguravamo da se neće pojaviti problemi sa klijentskim konfiguracijama.

Pomeramo bazu podataka inicijalno bekapovanjem baze podataka na starom DHCP serveru. Nakon toga, ugasimo DHCP Servis na starom DHCP serveru. DHCP baza podataka je tada iskopirana na drugi DHCP server, gde možemo da je restauriramo koristeći normalnu Database Restore proceduru.

DHCP server konfiguracione opcije

DHCP server konfiguracione opcije definišu Server-wide ponašanje. Neke konfiguracije takone utiču na scope-ove koje hostuje DHCP server:

· General Options: Ove opcije omogućavaju administratoru da setuje DHCP Debugging & Troubleshooting statistiku.· DNS Options: Konfiguracija DNS opcija je važno ako postoje urenaji ili operativni sistemi koji ne mogu da ažuriraju njihove DNS informacije automatski.· Network Access Protection Options: Ove opcije nam omogućavaju da konfigurišemo Network Access Protection (NAP) da se primenjuje na jednom ili više Scope-ova.· Advance Options: Ove napredne opcije omogućavaju administratoru da primora DHCP server da proverava IP konflikte kada DHCP klijenti zahtevaju odrenenu IP adresu.

11

DIZAJNIRANJE DHCP INFRASTRUKTURE

DHCP može brzo postati ključni deo mreže. Jedanput kada se namesti, DHCP je obično jedva primetljiv, tih, i veran u ispunjavanju svojih dužnosti. Na nesrerću najteža stvar sa DHCP-om je doći do te tačke. Organizacija mora da odluči kako će se postojeća okolina ukomponovati sa tipovima korisnika i radnih stanica kao i sa mobilnim korisnicima i mrežnim uređajima. Potrebe DHCP klijenata moraju biti uzete u obzir, uključujući koju DHCP opciju podržava klijentski operativni sistem i koje opcije i nihove vrednosti moraju da se označe. U velikoj skali DHCP inplementacija, topologija mreže postaje veoma važan faktor. Mrežna topologija određuje gde DHCP serveri moraju biti smešteni. Jednom kada se DHCP inplementira on brzo postaje servis od koga cela mreža zavisi.

Svaka organizacija koja hoće da sačuva vreme i da preskoči ozlojeđenost ručnim upravljanjem alociranja IP adresa koristiće DHCP. DHCP dozvoljava administratoru da standardizuje konfiguraciju IP adresa za celu mrežu dok dinamički upravlja tabelama adresa u bazi podataka. Manje kompanije imaju dobit od DHCP-a zbog smanjenja administrativnog tereta. Većina manjih kompanija nemože da priušti stalnog mrežnog administratora koji poznaje ulaze i izlaze IP adrese. Korišćenjem DHCP-a administracija IP adresiranja i povezivanje konfiguracionih detalja se upravljaju automatski. Veće kompanije dobit od upotrebe DHCP-a imaju kroz smanjenje administrativnog tereta i standardizacije IP konfiguracije svuda u organizaciji.

12

ZAKLJUČAK

Korištenjem DHCP servera omoguceno je centrlno upravljanje nad dodelom IP adresa i ostalih mrežnih parametara, koje nije ograniceno sa jednom podmrežom jer DHCP server može dodeljivati IP adrese klijentima na više podmreža, po potrebi koristeci usmerivace i prenosne agente. U slucaju potrebe za promenama, npr. IP adrese DNS servera, dovoljno je napraviti promenu na jednom centralnom DHCP serveru.

DHCP servis je normalna i ocekivana stvar cak i u mrežama sa par racunara, a da ne govorimo o firmama sa velikim brojem racunara. Među prvim je servisima koji se implementiraju u mrežnoj infrastrukturi. Na njega se obicno naslanja DNS servis sa kojim ima definisanu interakciju, npr. prilikom koje vrši registrovanje PTR pokazivačkih zapisa koji se koriste za inverzno pretraživanje (nalaženje imena racunara po zadatoj IP adresi racunala).

Kao servis je definisan od strane IETF organizacije (velika otvorena internacionalna organizacija mrežnih dizajnera, istraživaca, operatera i proizvođača) pa nije vezan uz određenog proizvođaca, bilo programa, bilo fizickih uređaja. To mu omogucava jednostavnu interoperabilnost pa su neretki scenariji da u jednoj mrežnoj infrastrukturi koegzistira DHCP server baziran na Windows Server platformi, fizickom uređaju ili Linux platformi.

Stabilnost DHCP servera je najbolja kod fizickog uređaja, u ovom slucaju Cisco usmerivaca, za razliku od Linux i Microsoft platforme gde usled blokiranja bilo koje programske komponente može doci do blokiranja kompletnog servera pa tako i DHCP servisa.

Prednost Microsoft DHCP poslužitelja je jednostavno dodavanje dodatnih servisa i njihova integracija sa postojecim servisima, npr. vrlo je jednostavno naknadno dodati DNS servis u postojece mrežno okruženje sa DHCP servisom. DHCP servis ce automatski, po osnovnoj postavci, obavljati registraciju adresnih i/ili pokazivackih zapisa na DNS serveru. Slicna stvar se događa ukoliko npr. poželimo implementirati RRAS servis i VPN pristup, gde nam se nudi opcija dodeljivanja adresa za spoljne klijente iz postojeceg DHCP skupa. Među prednosti DHCP servera na Microsoft platformi definitivno spada i pregledno graficko polje koje nam nudi nadzor nad radom DHCP servera, jednostavan pregled izdanih IP adresa, konfiguracijskih parametara i upravljanje rezervacijama.

DHCP poslužitelj na Linux platformi nam naizgled omogucava jednostavniju inicijalnu konfiguraciju, jer u datoteci dhcpd.conf imamo primere koji se mogu lako prilagoditi željenoj mrežnoj infrastrukturi, u obicnom tekst editoru. Nakon toga je potrebno pokrenuti DHCP servis koji ucitava postavke iz navedene datoteke i imamo funkcionalan DHCP serverj.

Mana DHCP servera na Linux platformi je loša dokumentiranost odnosno nedostatak kvalitetne detaljne dokumentacije jer je reč o besplatnom softveru otvorenog programskog koda. Situaciju dodatno pogoršava velik broj distribucija Linux baziranih operativnih sistema. Primera radi, lako se može doci do konkretnih primera konfiguracije DHCP servera iz prakse, no vrlo teško je naci detaljnije opise naredbi i sintakse za iste, ili nacina komunikacije između pojedinih komponenti.

13

LITERATURA

1. Droms, R.: “Dynamic Host Configuration Protocol”,http://www.ietf.org/rfc/rfc2131.txt?number=2131, 1997.

2. Alexander, S., Droms, R.: “DHCP Options and BOOTP Vendor Extensions”,http://www.ietf.org/rfc/rfc2132.txt?number=2132, 1997.

3. Microsoft TechNet: “What Is DHCP?”,http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc781008.aspx, 2003.

4. Microsoft TechNet: “Dynamic Host Configuration Protocol for Windows Server2003”, http://technet.microsoft.com/en-us/library/bb726932.aspx, 2003.

5. Microsoft TechNet: “DHCP Tools and Settings”,http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc782411.aspx, 2003.

6. Microsoft TechNet: “How DHCP Technology Works”,http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc780760.aspx, 2003.