Was ist DHCP?

Das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ist ein Client-Server-Protokoll, das Geräten automatisch IP-Adressen und andere Netzwerkeinstellungen – wie beispielsweise das Standard-Gateway und DNS-Server – aus einem konfigurierten Adresspool zuweist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Netzwerkeinstellungen jedes einzelnen Geräts manuell zu konfigurieren, und es ist die Standardmethode, mit der Geräte in IP-Netzwerke eingebunden werden.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• DHCP weist Clients automatisch IP-Adressen und Einstellungen zu.
• Ein Client-Server-Protokoll; ein Relay-Agent leitet Anfragen über Subnetze weiter.
• DHCPv4 und DHCPv6 verwenden Lease-, Options- und Adresspool-Profile.
• Mietverträge laufen nach einer festgelegten Frist aus und werden automatisch verlängert, wobei nicht genutzte Adressen wieder freigegeben werden.
• VOS-Geräte können als lokaler DHCP-Server oder als DHCP-Relay-Agent fungieren.

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

Warum ist DHCP wichtig?

Jedes Gerät, das sich in ein Netzwerk einbindet, benötigt eine IP-Adresse, eine Subnetzmaske, ein Standard-Gateway und in der Regel einen DNS-Server – sind diese Angaben falsch, führt dies zu Verbindungsstörungen oder Konflikten. Vor der Einführung von DHCP haben Administratoren diese Einstellungen auf jedem Host manuell zugewiesen, was jedoch nicht skalierbar war und ständig zu Tippfehlern und doppelten Adressen führte.

DHCP zentralisiert die Adressverwaltung. Ein Gerät sendet bei der Verbindung eine Anfrage im Rundfunk, und ein Server antwortet mit einer Adresse aus einem definierten Pool sowie den übrigen Konfigurationsdaten, ohne dass ein Administrator den Endpunkt anfassen muss. Dies ist vor allem dort von Bedeutung, wo die Anzahl der Geräte groß und unvorhersehbar ist – in Zweigstellen, bei Gast-WLAN, BYOD und IoT –, wo Hosts ständig hinzukommen und wieder verschwinden. Leases laufen ab und werden automatisch zurückgewonnen, und eine geänderte DHCP-Option wird bei der nächsten Erneuerung an jeden Client weitergegeben.

Was ist DHCP?

DHCP funktioniert über einen Client-Server-Austausch, der manchmal als DORA zusammengefasst wird: Ein Client sendet eine „Discover“-Nachricht im Broadcast, ein Server antwortet mit einem „Offer“ für eine verfügbare Adresse, der Client sendet eine „Request“-Nachricht zur Bestätigung, und der Server antwortet mit einer „Acknowledgment“-Nachricht, die die Lease-Vergabe abschließt. Der Austausch ist in der Regel mit wenigen Paketen abgeschlossen, bevor der Client das Netzwerk überhaupt nutzt.

Die Adressvergabe wird durch Profile geregelt. Ein Lease-Profil legt fest, wie lange eine Adresse gültig bleibt und wann der Client sie erneuern muss. Ein Optionsprofil definiert die mit der Adresse bereitgestellten Parameter, wie beispielsweise den Standard-Router, die DNS-Server und herstellerspezifische Optionen. Befinden sich ein DHCP-Client und ein DHCP-Server in unterschiedlichen Subnetzen, leitet ein DHCP-Relay-Agent Nachrichten zwischen ihnen weiter, da Discovery-Broadcasts Routing-Grenzen nicht von selbst überschreiten.

Arten von DHCP

DHCP lässt sich nach mehreren Kriterien unterteilen. DHCPv4 und DHCPv6 bedienen jeweils IPv4- und IPv6-Netzwerke; DHCPv6 kann zustandsbehaftet betrieben werden, wobei Adressen und Parameter gemeinsam vergeben werden, oder zustandslos, wobei lediglich Konfigurationsdaten wie DNS-Server bereitgestellt werden, während die Adressen auf andere Weise zugewiesen werden.

Je nach Rolle kann ein Gerät entweder als DHCP-Server fungieren, der Adressen aus seinem eigenen Pool vergibt, oder als Relay-Agent, der Anfragen an einen Server in einem anderen Subnetz weiterleitet, ohne selbst Adressen zu vergeben. Je nach Vergabemethode kann ein Server Adressen dynamisch vergeben und sie nach Ablauf der Lease-Dauer wieder freigeben oder statisch vergeben, wobei einer MAC-Adresse jedes Mal dieselbe IP-Adresse zugewiesen wird – dies ist nützlich für Drucker und andere Geräte, die eine vorhersehbare Adresse benötigen.

DHCP & Versa

VOS-Geräte können als lokaler DHCP-Server, als DHCP-Relay-Agent oder als beides konfiguriert werden. Die Konfiguration erfolgt anhand von Profilen – Lease, Optionen, statische Zuordnung und Adresspool –, die einem Server zugeordnet sind oder auf globaler DHCP-Ebene als Standard verwendet werden, sofern ein Server diese nicht überschreibt. Mithilfe von Abgleichbedingungen kann ein Server oder Relay-Agent auswählen, welche Anfragen er beantwortet – nach Schnittstelle, Client-Kennung oder Hardware-Adresse; eine Ping-basierte Überprüfung verhindert, dass eine bereits belegte Adresse vergeben wird.

Bei LAN-Profilen werden die Einstellungen für DHCP-Server und -Relays direkt auf den IRB-Schnittstellen zusammen mit den VLAN-Einstellungen konfiguriert, während CSG-Geräte dieselben Optionen über das „ Versa “-Portal konfigurieren. Der Lease-Status wird lokal gespeichert und zwischen den Geräten in Active-Standby-HA-Paaren synchronisiert.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der DHCP-DORA-Prozess?

DORA steht für „Discover“, „Offer“, „Request“ und „Acknowledge“ – die vier Nachrichten, die ausgetauscht werden, wenn ein Client eine Adresse erhält. Der Client sendet eine „Discover“-Nachricht, ein Server antwortet mit einer „Offer“-Nachricht, der Client bestätigt mit einer „Request“-Nachricht und der Server schließt den Vorgang mit einer „Acknowledge“-Nachricht ab.

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

Ein DHCP-Server vergibt IP-Adressen aus einem konfigurierten Pool und beantwortet Anfragen selbst. Ein Relay-Agent vergibt keine Adressen, sondern leitet DHCP-Nachrichten zwischen Clients und einem Server in einem anderen Subnetz weiter. Dies ist notwendig, da die Adressermittlung auf Broadcasts basiert, die von Routern nicht weitergeleitet werden.

Was ist der Unterschied zwischen DHCPv4 und DHCPv6?

DHCPv4 weist Clients IPv4-Adressen und Konfigurationsdaten zu. DHCPv6 wird in IPv6-Netzwerken eingesetzt und kann entweder zustandsbehaftet betrieben werden, wobei Adressen und Parameter gemeinsam zugewiesen werden, oder zustandslos, wobei lediglich Konfigurationsdaten wie DNS-Server bereitgestellt werden, während die Adressen nicht vom Server, sondern über die zustandslose IPv6-Autokonfiguration bezogen werden.

Was passiert, wenn eine DHCP-Lease abläuft?

Jede zugewiesene Adresse hat eine Gültigkeitsdauer; bevor diese abläuft, sendet der Client eine Verlängerungsanfrage, und der Server verlängert die Gültigkeitsdauer, sofern die Adresse noch gültig ist. Wenn ein Client die Adresse nicht verlängert und die Gültigkeitsdauer abläuft, wird die Adresse vom Server wieder freigegeben, um sie neu zuzuweisen.

Kann DHCP einem Gerät jedes Mal dieselbe IP-Adresse zuweisen?

Ja. Ein statisches Zuordnungsprofil ordnet die MAC-Adresse eines Geräts einer festen IP-Adresse zu, sodass der DHCP-Server diesem Gerät stets dieselbe Adresse zuweist, anstatt eine Adresse aus dem dynamischen Pool zu beziehen – dies ist nützlich für Drucker, Server und andere Infrastrukturkomponenten, die eine vorhersehbare Adresse benötigen.

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