Was ist ein DHCP-Relay?

Ein DHCP-Relay-Agent leitet DHCP-Nachrichten zwischen Clients und einem DHCP-Server weiter, der sich in einem anderen Subnetz befindet, da Discovery-Broadcasts von sich aus keine gerouteten Netzwerkgrenzen überschreiten. Er ist an der dem Client zugewandten Schnittstelle positioniert, sendet jede Anfrage per Unicast an einen oder mehrere konfigurierte Server und leitet die Antworten zurück an den Client weiter.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Leitet DHCP-Broadcasts über eine geroutete Subnetzgrenze hinweg an einen Server weiter.
• Als Relay-Agent-Profil konfiguriert, das an eine VOS-Schnittstelle gebunden ist.
• Unterstützt mehrere Weiterleitungsadressen für redundante DHCP-Server.
• Die Unteroptionen von Option 82 fügen den Anfragen Schaltungs- und Fernidentifikatoren hinzu.
• Pass-Through-Aktionen legen fest, ob Relaisdaten verworfen, beibehalten oder ersetzt werden.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · DHCP-Relay & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist das DHCP-Relay wichtig?

Die DHCP-Erkennung basiert auf Layer-2-Broadcasts, die Router nicht zwischen Subnetzen weiterleiten. Ohne einen Relay-Server müsste jedes VLAN oder Subnetz über einen eigenen DHCP-Server verfügen – wodurch sich die Anzahl der Server, die in einem Netzwerk bereitgestellt und bei dessen Wachstum synchronisiert werden müssen, vervielfachen würde.

DHCP-Relay löst dieses Problem durch eine schlanke Weiterleitungsfunktion auf dem clientseitigen Gateway – dem Router oder SD-WAN-Gerät, das sich bereits im Subnetz des Clients befindet. Anstelle eines Broadcasts sendet es die Anfrage per Unicast an einen oder mehrere zentralisierte Server und leitet die Antwort zurück. Dies ist vor allem in Filial- und Campus-Architekturen mit vielen segmentierten VLANs von Bedeutung, wo die Zentralisierung der DHCP-Verwaltung auf wenigen Servern die Synchronisierung des Status über alle Standorte hinweg übertrifft und die Lease-Richtlinien, Optionen sowie die Protokollierung an einem Ort standardisiert.

Was ist ein DHCP-Relay?

Wenn ein Relay-Agent die Broadcast-Nachricht eines Clients empfängt, fügt er seine eigene Schnittstellenadresse – die Gateway-IP-Adresse (giaddr) – ein und leitet die Nachricht als Unicast-Paket an den DHCP-Server weiter. Der Server verwendet diese Adresse, um zu bestimmen, aus welchem Subnetz er eine Adresse zuweisen soll, und sendet anschließend über den Relay-Agenten eine Antwort an den Client zurück. Ist VRRP aktiviert, dient stattdessen die gemeinsam genutzte virtuelle IP-Adresse als Gateway-Adresse, sodass ein Gateway-Failover den DHCP-Betrieb nicht unterbricht.

Ein Relay-Agent kann mit Filterbedingungen – Schnittstellen oder Netzwerke, Client-Identifikatoren, Hardware-Adressen – eingeschränkt werden, sodass nur die entsprechenden Anfragen weitergeleitet werden. Wenn in einem Netzwerk sowohl ein lokaler Server als auch ein Relay-Agent betrieben werden, legen die jeweiligen Filterbedingungen fest, welche Anfragen von den einzelnen Komponenten verarbeitet werden.

Arten von DHCP-Relays

Das Verhalten eines Relays variiert in mehreren Bereichen. Pass-Through-Aktionen steuern, wie mit den bereits in der Nachricht eines Clients vorhandenen Relay-Informationen verfahren wird: „Drop“ entfernt sie, „Keep“ behält sie unverändert bei und „Replace“ überschreibt sie mit den Informationen des aktuellen Agenten – dies ist relevant, wenn eine Nachricht bereits ein anderes Relay stromaufwärts durchlaufen hat.

Mit der Option „Relay Agent Information“ (Option 82) kann ein Relay identifizierende Unteroptionen an eine Anfrage anhängen – eine Leitungs-ID für die Verbindung, über die die Anfrage eingegangen ist, eine Remote-ID und eine herstellerspezifische Leitungs-ID –, wodurch der Server Einblick in die Herkunft einer Anfrage erhält, obwohl nun das Relay als Quelle sichtbar ist. Die Verbindungsauswahl geht noch einen Schritt weiter und überschreibt die IP-Adresse des Gateways, sodass der Server die Zuweisung aus einem bestimmten Subnetz vornimmt.

Relay-Agenten unterscheiden sich zudem hinsichtlich ihrer Redundanz: Ein Profil kann an einen einzelnen Server oder an mehrere Weiterleitungsadressen weiterleiten, sodass ein Backup die Funktion übernimmt, falls der Primärserver nicht erreichbar ist. IPv4-Relay wird bereits seit langem unterstützt; IPv6-Relay, einschließlich statischer IPv6-Zuordnung, wurde in Release 23.1.1 hinzugefügt.

DHCP-Relay & Versa

Auf einem VOS-Gerät wird das DHCP-Relay in zwei Teilen konfiguriert: einem DHCP-Relay-Agent-Profil – Gateway-IP-Adresse, Pass-Through-Aktion, Unteroptionen der Option 82, Verbindungsauswahl, Weiterleitungsadressen – und dem Relay-Agent selbst, der Übereinstimmungsbedingungen anwendet und auf das Profil über die Registerkarte „Relay-Einstellungen“ verweist.

Bei Geräten der „ Titan “-Reihe lässt sich dieselbe Funktion über LAN-Verbindungen einfacher realisieren: ein Kontrollkästchen „DHCP-Relay“ im LAN-Profil mit einer oder mehreren durch Kommas getrennten Relay-IP-Adressen sowie das Kontrollkästchen „DHCP-Server“ auf derselben Schnittstelle – entweder das eine oder das andere, nicht beides. Bei Gateway-Geräten mit Mehrmandantenunterstützung werden bei der Aktivierung für jeden Mandanten die identischen Optionen angezeigt.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einem DHCP-Relay-Agenten und einem DHCP-Server?

Ein DHCP-Server vergibt Adressen aus seinem eigenen Pool und beantwortet Anfragen direkt. Ein Relay-Agent vergibt keine Adressen; er leitet Nachrichten zwischen einem Client und einem Server in einem anderen Subnetz weiter, was notwendig ist, da Discovery-Broadcasts von sich aus keine gerouteten Netzwerkgrenzen überschreiten.

Wie lautet die Gateway-IP-Adresse (giaddr) im DHCP-Relay?

Die Gateway-IP-Adresse ist die eigene Schnittstellenadresse des Relay-Agents, die in eine weitergeleitete Nachricht eingefügt wird, damit der Server weiß, aus welchem Subnetz er Adressen zuweisen soll. Ist VRRP aktiviert, wird stattdessen die gemeinsame virtuelle IP-Adresse verwendet, sodass ein Gateway-Failover die Adressvergabe nicht unterbricht.

Was ist die DHCP-Option 82?

Option 82 enthält Informationen zum Relay-Agenten, die einer weitergeleiteten Anfrage hinzugefügt werden, darunter eine Verbindungs-ID, die die Verbindung identifiziert, über die die Anfrage eingegangen ist, sowie eine Remote-ID. Dadurch erhält der DHCP-Server Einblick in die Herkunft einer Anfrage, auch wenn nun der Relay-Agent und nicht der Client als Absender sichtbar ist.

Kann ein DHCP-Relay-Agent an mehr als einen DHCP-Server weiterleiten?

Ja. Die Weiterleitungsinformationen eines Relaisprofils können mehrere Serveradressen enthalten, von denen jede über eine eigene Routing-Instanz verfügt. So stellt ein Backup-Server weiterhin Adressen bereit, falls der Primärserver nicht mehr erreichbar ist – wodurch Redundanz bei der Adressvergabe gewährleistet wird, ohne dass auf dem Client Änderungen vorgenommen werden müssen.

Unterstützt das DHCP-Relay IPv6?

Ja. VOS-Geräte unterstützen neben dem DHCPv4-Relay auch das DHCPv6-Relay, einschließlich der statischen IPv6-Zuordnungsprofile, die in Release 23.1.1 hinzugefügt wurden. Der Relay-Agent leitet DHCPv6-Nachrichten auf dieselbe Weise weiter wie bei DHCPv4, wobei in der Relay-Profil- und Relay-Agent-Konfiguration eine separate Registerkarte „V6“ verwendet wird.

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