Les réseaux informatiques peuvent prendre n'importe quelle forme, comme un LAN, un WAN, etc. Si vous êtes connecté à un LAN local ou à une connexion Internet, les adresses IP constituent la base de la communication sur les réseaux informatiques. Une adresse IP est l'identité d'un hôte ou d'un périphérique informatique lorsqu'il est connecté à n'importe quel réseau.
Dans la plupart des cas, lorsque vous connectez votre ordinateur à un réseau local ou à Internet, vous remarquerez que l'adresse IP et d'autres informations telles que le masque de sous-réseau, etc. sont automatiquement attribuées à votre ordinateur. Avez-vous déjà pensé à la façon dont cela se produit? Eh bien, dans cet article, nous allons comprendre le concept de DHCP qui constitue la base de cette fonctionnalité.
Qu'est-ce que DHCP ?
DHCP signifie Dynamic Host Configuration Protocol.
Comme son nom l'indique, DHCP est utilisé pour contrôler la configuration réseau d'un hôte via un serveur distant. La fonctionnalité DHCP est installée par défaut dans la plupart des systèmes d'exploitation contemporains. DHCP est une excellente alternative à la configuration manuelle fastidieuse des paramètres réseau sur un hôte ou un périphérique réseau.
DHCP fonctionne sur un modèle client-serveur. En tant que protocole, il possède son propre ensemble de messages qui sont échangés entre le client et le serveur. Voici les informations d'en-tête de DHCP :
| CHAMP | OCTETS | DESCRIPTION |
|---|---|---|
| op | 1 | Type de message |
| htype | 1 | type d'adresse matérielle |
| hlen | 1 | longueur de l'adresse matérielle |
| houblon | 1 | utilisé dans le cas d'agents relais. Les clients les définissent sur 0. |
| xid | 4 | ID de transaction utilisé par le client et le serveur pour une session. |
| secondes | 2 | Temps écoulé (en secondes) depuis que le client a demandé le processus |
| drapeaux | 2 | Drapeaux |
| ciaddr | 4 | Adresse IP du client. |
| yiaddr | 4 | L'adresse IP attribuée par le serveur au client |
| siaddr | 4 | Adresse IP du serveur. |
| giaddr | 4 | Adresse IP de l'agent relais. |
| chaddr | 16 | Adresse matérielle du client. |
| sname | 64 | Nom d'hôte du serveur. |
| fichier | 128 | Nom du fichier de démarrage. |
| options | var | Options supplémentaires |
Comprendre DHCP aide à déboguer de nombreux problèmes liés au réseau. Lisez nos articles sur wireshark et Journey of a packet on network pour améliorer votre compréhension du réseau et des outils de débogage réseau.
Dans la section suivante, nous aborderons le fonctionnement de ce protocole.
Comment fonctionne DHCP ?
Avant d'apprendre le processus par lequel DHCP atteint son objectif, nous devons d'abord comprendre les différents messages qui sont utilisés dans le processus.
1. DHCPDÉCOUVRIR
C'est un message DHCP qui marque le début d'une interaction DHCP entre le client et le serveur. Ce message est envoyé par un client (hôte ou appareil connecté à un réseau) qui est connecté à un sous-réseau local. C'est un message diffusé qui utilise 255.255.255.255 comme adresse IP de destination alors que l'adresse IP source est 0.0.0.0
2. OFFRE DHCP
C'est un message DHCP qui est envoyé en réponse à DHCPDISCOVER par un serveur DHCP au client DHCP. Ce message contient les paramètres de configuration réseau du client qui a envoyé le message DHCPDISCOVER.
3. DEMANDE DHCP
Ce message DHCP est envoyé en réponse à DHCPOFFER indiquant que le client a accepté la configuration réseau envoyée dans le message DHCPOFFER par le serveur.
4. DHCPACK
Ce message est envoyé par le serveur DHCP en réponse à DHCPREQUEST reçu du client. Ce message marque la fin du processus qui a commencé avec DHCPDISCOVER. Le message DHCPACK n'est rien d'autre qu'un accusé de réception par le serveur DHCP qui autorise le client DHCP à commencer à utiliser la configuration réseau qu'il a reçue du serveur DHCP plus tôt.
5. DHCPNAK
Ce message est l'exact opposé de DHCPACK décrit ci-dessus. Ce message est envoyé par le serveur DHCP lorsqu'il n'est pas en mesure de satisfaire le message DHCPREQUEST du client.
6. DHCPDECLINE
Ce message est envoyé du client DHCP au serveur au cas où le client constate que l'adresse IP attribuée par le serveur DHCP est déjà utilisée.
7. DHCPINFORM
Ce message est envoyé par le client DHCP au cas où l'adresse IP est configurée de manière statique sur le client et que seuls d'autres paramètres ou configurations réseau doivent être acquis dynamiquement à partir du serveur DHCP.
8. DHCPRELEASE
Ce message est envoyé par le client DHCP au cas où il souhaite résilier le bail de l'adresse réseau qui lui a été fourni par le serveur DHCP.
Maintenant que nous connaissons les différents messages DHCP, il est temps de parcourir le processus DHCP complet pour donner une meilleure idée du fonctionnement de DHCP. Notez que les étapes mentionnées ci-dessous supposent que la fonctionnalité DHCP est activée par défaut côté client.
Voici les étapes :
- Étape 1 : Lorsque l'ordinateur client (ou le périphérique) démarre ou est connecté à un réseau, un message DHCPDISCOVER est envoyé du client au serveur. Comme il n'y a pas d'informations de configuration réseau sur le client, le message est envoyé avec 0.0.0.0 comme adresse source et 255.255.255.255 comme adresse de destination. Si le serveur DHCP se trouve sur un sous-réseau local, il reçoit directement le message ou s'il se trouve sur un sous-réseau différent, un agent relais connecté au sous-réseau du client est utilisé pour transmettre la demande au serveur DHCP. Le protocole de transport utilisé pour ce message est UDP et le numéro de port utilisé est 67. Le client entre dans la phase d'initialisation lors de cette étape.
- Étape 2 : Lorsque le serveur DHCP reçoit le message de demande DHCPDISCOVER, il répond avec un message DHCPOFFER. Comme déjà expliqué, ce message contient tous les paramètres de configuration réseau requis par le client. Par exemple, le champ yaddr du message contiendra l'adresse IP à attribuer au client. De même, les informations sur le masque de sous-réseau et la passerelle sont renseignées dans le champ des options. De plus, le serveur remplit l'adresse MAC du client dans le champ chaddr. Ce message est envoyé sous forme de message de diffusion (255.255.255.255) pour que le client le reçoive directement ou si le serveur DHCP se trouve dans un sous-réseau différent, ce message est envoyé à l'agent de relais qui s'occupe de savoir si le message doit être transmis en monodiffusion ou diffusé. Dans ce cas également, le protocole UDP est utilisé au niveau de la couche de transport avec le port de destination 68. Le client entre dans l'étape de sélection au cours de cette étape
- Étape 3 : Le client forme un message DHCPREQUEST en réponse au message DHCPOFFER et l'envoie au serveur indiquant qu'il veut accepter la configuration réseau envoyée dans le message DHCPOFFER. Si plusieurs serveurs DHCP recevaient DHCPDISCOVER, le client pourrait recevoir plusieurs messages DHCPOFFER. Mais, le client répond à un seul des messages en remplissant le champ d'identification du serveur avec l'adresse IP d'un serveur DHCP particulier. Tous les messages provenant d'autres serveurs DHCP sont implicitement refusés. Le message DHCPREQUEST contiendra toujours l'adresse source sous la forme 0.0.0.0 car le client n'est toujours pas autorisé à utiliser l'adresse IP qui lui est transmise via le message DHCPOFFER. Le client entre dans la phase de demande au cours de cette étape.
- Étape 4 : Une fois que le serveur reçoit DHCPREQUEST du client, il envoie le message DHCPACK indiquant que le client est désormais autorisé à utiliser l'adresse IP qui lui est attribuée. Le client entre dans l'état lié au cours de cette étape.
Le concept de bail
Avec toutes les informations nécessaires sur le fonctionnement de DHCP, il faut également savoir que l'adresse IP attribuée par le serveur DHCP au client DHCP fait l'objet d'un bail. Après l'expiration du bail, le serveur DHCP est libre d'attribuer la même adresse IP à tout autre hôte ou périphérique qui en fait la demande. Par exemple, conserver une durée de bail de 8 à 10 heures est utile dans le cas où les PC sont éteints en fin de journée. Ainsi, le bail doit être renouvelé de temps en temps. Le client DHCP essaie de renouveler le bail une fois que la moitié de la durée du bail a expiré. Cela se fait par l'échange de messages DHCPREQUEST et DHCPACK. En faisant tout cela, le client entre dans la phase de renouvellement.