Dynamic Host Configuration Protocol

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) is een computerprotocol dat beschrijft hoe een computer zijn netwerkinstelling van een DHCP-server kan verkrijgen. Het DHCP-protocol is gebaseerd op het Internet Protocol IP en werkt met UDP-pakketten.

Werking

• De client computer stuurt een (DHCP Discover) netwerkpakket, gericht aan alle computers binnen het eigen ethernet-segment (een Broadcast pakket).
• Alle computers in dit segment ontvangen dit, dus ook de DHCP-server. Uitsluitend de DHCP-server(s) in het netwerk behoort hierop te reageren: hij stuurt de informatie over de netwerkinstellingen terug.
• De client gebruikt de gegevens van de eerste DHCP-server waarvan hij antwoord krijgt, en gebruikt deze gegevens om zijn netwerkverbinding in te stellen.
• De betreffende computer heeft nu een (uniek) IP adres en kan derhalve communiceren met andere computers.

Gegevens die onder meer (kunnen) worden doorgestuurd zijn:

• Een uniek netwerknummer (IP-adres);
• Welk(e) adres(sen) in het netwerk een gateway is, waarmee er verbinding is met een ander netwerk, zoals het internet (niet noodzakelijk);
• Wat de naamserver(s) (DNS servers) is(zijn) (niet noodzakelijk);
• Hoe groot het netwerk is, dus onder welke omstandigheden de doelcomputer binnen het netwerk ligt of via de Gateway benaderd moet worden. Dit wordt de netmask genoemd.
• De geldigheidsduur (leasetime of looptijd)

DHCP vindt zijn oorsprong in het BootP-protocol, wat oorspronkelijk ontworpen was om computers hun besturingssysteem vanaf het netwerk te laten laden. En nu bevindt zich dat in het TCP/IP-protocol, om precies te zijn in de internet-laag. Je kan deze laag vergelijken met de netwerklaag in het OSI-model (laag 3).

Handmatig

Het is niet noodzakelijk om DHCP te gebruiken. Een computer kan ook handmatig van de correcte instellingen worden voorzien. In de praktijk echter vinden veel systeembeheerders DHCP eenvoudiger, omdat zij dan niet zelf alle computers in het netwerk handmatig hoeven te configureren. Ook als er zich wijzigingen in het netwerk voordoen, hoeft alleen de DHCP-server van de nieuwe instellingen te worden voorzien. In veel grote netwerken wordt juist wèl gewerkt met vaste IP-nummers (en dus geen DHCP), om op die wijze voor tienduizenden PC's de instellingen eenmalig handmatig te verrichten. Daarmee kunnen ook eenvoudiger routes van het ene netwerkapparaat (PC) naar het andere (een printer bijvoorbeeld) worden opgegeven, op basis van het IP-adres. Eén van de grootste netwerken in Nederland (Defensie MULAN) is op deze wijze ingericht. Bijkomend voordeel op gebied van beveiliging is dat aanvragen van onbekende IP-adressen meteen kunnen worden gedetecteerd.

ISP's

Internet Service Providers maakten ook graag gebruik van DHCP. Zo konden ze het aantal benodigde IP-adressen beperken, omdat niet al hun abonnees tegelijkertijd verbinding maken. Dit aantal was dan gelimiteerd aan het aantal modems dat bij deze ISP aanwezig was (door landelijke uitrol ADSL en kabel-internet achterhaald). Omdat veel computers met ADSL of kabelinternet continu op het internet aangesloten zijn (althans het modem thuis aan blijft staan), is tegenwoordig (2009) elke abonnee voorzien van een eigen IP-adres. Een paar aanbieders schermen nog met 'dynamisch IP-adres' maar dit is met name om geen garantie te geven dat men altijd hetzelfde IP-adres blijft houden.

Looptijd

Aan de DHCP-gegevens is een bepaalde leasetime of looptijd gekoppeld, variërend van enkele minuten tot enkele weken. In die tijd is het IP-adres voor deze specifieke computer gereserveerd. Voordat de leasetijd verlopen is moet de computer opnieuw een aanvraag indienen, en krijgt dan eventueel een ander IP-adres (maar meestal hetzelfde IP-adres). Als een computer, of netwerkverbinding, herstart tijdens de looptijd van een lease voorziet het protocol in een voortzetting van het reeds verkregen IP-nummer zodat de eerste stap (initiële aanvraag) overgeslagen wordt en een verlenging gebruikt wordt. Voor het opnieuw uitgeven van IP-adressen gebruikt de DHCP server een groep adressen ('pool'). Deze pool is bij thuisgebruik vaak 50 adressen, bijvoorbeeld van 10.0.0.150 - 10.0.0.199.

Breedband

In het geval van breedband-internetverbindingen, zoals kabelinternet en ADSL, wordt vaak ook met DHCP gewerkt, hoewel een aantal providers ook vaste adressen uitdeelt. Mensen met een dynamisch IP-adres zullen iets meer moeite moeten doen als zij een server willen draaien. Hoewel hun IP-adres over het algemeen hetzelfde zal blijven (toegewezen op basis van hun MAC-adres), kan het zijn dat het toch verandert. Dit gebeurt bijvoorbeeld als de host langere tijd offline is geweest (en het IP-adres is vrijgegeven of zelfs al toegewezen aan iemand anders), of als er bijvoorbeeld een andere netwerkkaart wordt geplaatst. De ISP herkent dan het MAC-adres van de host niet meer. Eventuele DNS-instellingen moeten dan worden aangepast. Dit kan handmatig of automatisch door middel van een script (zoals DynDNS) gebeuren.

Problemen bij DHCP

Wanneer de computer niet als zodanig is ingesteld dat deze zelf aan de DHCP-server verlenging van de looptijd vraagt, of er is langere tijd geen DHCP-server beschikbaar, wordt de verbinding met een regelmaat van een half uur tot een dag tijdelijk verbroken. Dit kan bij applicaties als IRC hinderlijk zijn. Ook het onjuist instellen van de DHCP server en/of de overige netwerkapparatuur kan problemen geven: indien een netwerkgebruiker een IP-adres gebruikt dat binnen de pool van de DHCP server ligt, dan zijn er op een gegeven moment twee netwerkapparaten met hetzelfde IP-adres. Hierdoor ontstaan op ethernetverbindingen veel collisions en haperende apparatuur. Het reserveren van adresgebieden is van groot belang.

Voorbeeld bij ADSL

Een mogelijke instelling zoals bij ADSL gebruikt kan worden: 10.0.0.0

10.0.0.138 standaard gateway (ADSL modem)

10.0.0.150 - 10.0.0.200 pool van uit te geven IP-adressen

10.0.0.255 broadcast adres (bericht aan alle netwerkstations in dit segment)

Apparatuur die via DHCP werken, krijgen van de DHCP server op aanvraag een adres uit de adressen-pool. Overige apparatuur op het netwerk dat niet met DHCP werkt (dus handmatig of fabrieksmatig is ingesteld) moeten buiten dit adressen-gebied blijven. Een mogelijke indeling zou kunnen zijn:

10.0.0.10 - 10.0.0.50 netwerkopslag apparatuur (NAS) en netwerkprinters

10.0.0.51 - 10.0.0.100 PCs op vaste adressen

Zie ook

• DHCP-snooping