CHAPTER 8 CCNA2

DHCP

Setiap perangkat yang terhubung ke jaringan membutuhkan alamat IP yang unik. Administrator jaringan memberikan alamat IP statis ke router, server, printer, dan perangkat jaringan lain yang lokasinya (fisik dan logis) tidak mungkin berubah. Ini biasanya perangkat yang menyediakan layanan kepada pengguna dan perangkat di jaringan; oleh karena itu, alamat yang diberikan kepada mereka harus tetap konstan. Selain itu, alamat statis memungkinkan administrator untuk mengelola perangkat ini dari jarak jauh. Lebih mudah bagi administrator jaringan untuk mengakses perangkat ketika mereka dapat dengan mudah menentukan alamat IP-nya.

Namun, komputer dan pengguna dalam suatu organisasi sering mengubah lokasi, secara fisik dan logis. Mungkin sulit dan memakan waktu bagi administrator untuk menetapkan alamat IP baru setiap kali seorang karyawan bergerak. Selain itu, untuk karyawan seluler yang bekerja dari lokasi yang jauh, pengaturan parameter jaringan yang benar secara manual dapat menjadi tantangan. Bahkan untuk klien desktop, penetapan alamat IP secara manual dan informasi pengalamatan lainnya menghadirkan beban administratif, terutama ketika jaringan tumbuh.

Memperkenalkan server Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ke jaringan lokal menyederhanakan penetapan alamat IP untuk desktop dan perangkat seluler. Menggunakan server DHCP terpusat memungkinkan organisasi untuk mengelola semua penetapan alamat IP dinamis dari satu server. Praktik ini membuat manajemen alamat IP lebih efektif dan memastikan konsistensi di seluruh organisasi, termasuk kantor cabang.

DHCP tersedia untuk IPv4 (DHCPv4) dan untuk IPv6 (DHCPv6). Bab ini membahas fungsionalitas, konfigurasi, dan pemecahan masalah baik DHCPv4 dan DHCPv6.

Introducing DHCPv4

DHCPv4 memberikan alamat IPv4 dan informasi konfigurasi jaringan lainnya secara dinamis. Karena klien desktop biasanya membuat sebagian besar node jaringan, DHCPv4 adalah alat yang sangat berguna dan menghemat waktu untuk administrator jaringan.

Server DHCPv4 khusus dapat diskalakan dan relatif mudah dikelola. Namun, di cabang kecil atau lokasi SOHO, router Cisco dapat dikonfigurasi untuk menyediakan layanan DHCPv4 tanpa perlu server khusus. Perangkat lunak Cisco IOS mendukung server DHCPv4 berfitur lengkap opsional.

Server DHCPv4 secara dinamis memberikan, atau menyewakan, alamat IPv4 dari kumpulan alamat untuk jangka waktu terbatas yang dipilih oleh server, atau sampai klien tidak lagi membutuhkan alamat tersebut.

Klien menyewakan informasi dari server untuk periode yang ditentukan secara administratif. Administrator mengkonfigurasi server DHCPv4 untuk mengatur waktu sewaan pada interval yang berbeda. Sewa biasanya antara 24 jam hingga seminggu atau lebih. Ketika sewa berakhir, klien harus meminta alamat lain, meskipun klien biasanya ditugaskan kembali alamat yang sama.

DHCPv4 Operation

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, DHCPv4 bekerja dalam mode klien / server. Ketika klien berkomunikasi dengan server DHCPv4, server memberikan atau menyewakan alamat IPv4 ke klien itu. Klien terhubung ke jaringan dengan alamat IP sewaan itu hingga masa sewa berakhir. Klien harus menghubungi server DHCP secara berkala untuk memperpanjang sewa. Mekanisme sewa ini memastikan bahwa klien yang pindah atau matikan tidak menyimpan alamat yang tidak lagi mereka butuhkan. Ketika sewa berakhir, server DHCP mengembalikan alamat ke kolam di mana ia dapat dialokasikan kembali sebagaimana diperlukan.

Sewa Originasi

Ketika klien melakukan boot (atau ingin bergabung dengan jaringan), klien memulai proses empat langkah untuk mendapatkan sewa. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, klien memulai proses dengan pesan DHCPDISCOVER siaran dengan alamat MAC-nya sendiri untuk menemukan server DHCPv4 yang tersedia.

Temukan DHCP (DHCPDISCOVER)

Pesan DHCPDISCOVER menemukan server DHCPv4 di jaringan. Karena klien tidak memiliki informasi IPv4 yang valid saat bootup, ia menggunakan alamat broadcast Layer 2 dan Layer 3 untuk berkomunikasi dengan server.

Penawaran DHCP (DHCPOFFER)

Ketika server DHCPv4 menerima pesan DHCPDISCOVER, ia menyimpan alamat IPv4 yang tersedia untuk disewakan kepada klien. Server juga membuat entri ARP yang terdiri dari alamat MAC dari klien yang meminta dan alamat IPv4 yang disewa dari klien. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, server DHCPv4 mengirimkan pesan DHCPOFFER yang mengikat ke klien yang meminta.

Permintaan DHCP (DHCPREQUEST)

Ketika klien menerima DHCPOFFER dari server, ia mengirim kembali pesan DHCPREQUEST seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Pesan ini digunakan untuk originasi dan perpanjangan sewa. Ketika digunakan untuk originasi sewa, DHCPREQUEST berfungsi sebagai pemberitahuan penerimaan yang mengikat ke server yang dipilih untuk parameter yang telah ditawarkan dan penurunan implisit ke server lain yang mungkin telah memberikan klien tawaran yang mengikat.

Banyak jaringan perusahaan menggunakan beberapa server DHCPv4. Pesan DHCPREQUEST dikirim dalam bentuk siaran untuk menginformasikan server DHCPv4 ini dan server DHCPv4 lainnya tentang penawaran yang diterima.

Pengakuan DHCP (DHCPACK)

Saat menerima pesan DHCPREQUEST, server memverifikasi informasi sewa dengan ping ICMP ke alamat itu untuk memastikan belum digunakan, membuat entri ARP baru untuk sewa klien, dan membalas dengan pesan DHCPACK seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. Pesan DHCPACK adalah duplikat dari DHCPOFFER, kecuali untuk perubahan di bidang jenis pesan. Ketika klien menerima pesan DHCPACK, itu mencatat informasi konfigurasi dan melakukan pencarian ARP untuk alamat yang ditugaskan. Jika tidak ada balasan ke ARP, klien tahu bahwa alamat IPv4 valid dan mulai menggunakannya sebagai miliknya.

Sewa Pembaruan

Permintaan DHCP (DHCPREQUEST)

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6, sebelum masa sewa berakhir, klien mengirim pesan DHCPREQUEST langsung ke server DHCPv4 yang awalnya menawarkan alamat IPv4. Jika DHCPACK tidak diterima dalam jumlah waktu tertentu, klien menyiarkan DHCPREQUEST lain sehingga salah satu server DHCPv4 lainnya dapat memperpanjang masa sewa.

Pengakuan DHCP (DHCPACK)

Saat menerima pesan DHCPREQUEST, server memverifikasi informasi sewa dengan mengembalikan DHCPACK,

DHCPv4 Message Format

Format pesan DHCPv4 digunakan untuk semua transaksi DHCPv4. Pesan DHCPv4 dienkapsulasi dalam protokol transport UDP. Pesan DHCPv4 yang dikirim dari klien menggunakan port sumber UDP 68 dan port tujuan 67. Pesan DHCPv4 yang dikirim dari server ke klien menggunakan port sumber UDP 67 dan port tujuan 68.

Angka ini menunjukkan format pesan DHCPv4. Kolomnya adalah sebagai berikut:

Operation (OP) Code - Menentukan jenis pesan umum. Nilai 1 menunjukkan pesan permintaan; nilai 2 adalah pesan balasan.

Jenis Perangkat Keras - Mengidentifikasi jenis perangkat keras yang digunakan dalam jaringan. Misalnya, 1 adalah Ethernet, 15 adalah Frame Relay, dan 20 adalah garis serial. Ini adalah kode yang sama yang digunakan dalam pesan ARP.

Panjang Alamat Perangkat Keras - Menentukan panjang alamat.

Hops - Mengontrol penerusan pesan. Setel ke 0 oleh klien sebelum mengirimkan permintaan.

Pengidentifikasi Transaksi - Digunakan oleh klien untuk mencocokkan permintaan dengan balasan yang diterima dari server DHCPv4.

Detik - Mengidentifikasi jumlah detik yang berlalu sejak seorang klien mulai berusaha untuk mendapatkan atau memperbarui sewa. Digunakan oleh server DHCPv4 untuk memprioritaskan balasan ketika banyak permintaan klien beredar.

Bendera - Digunakan oleh klien yang tidak tahu alamat IPv4-nya saat mengirim permintaan. Hanya satu dari 16 bit yang digunakan, yaitu bendera siaran. Nilai 1 di bidang ini memberi tahu server DHCPv4 atau agen relai menerima permintaan bahwa balasan harus dikirim sebagai siaran.

Alamat IP Klien - Digunakan oleh klien selama perpanjangan sewa ketika alamat klien valid dan dapat digunakan, bukan selama proses mendapatkan alamat. Klien menempatkan alamat IPv4-nya sendiri di bidang ini jika dan hanya jika ia memiliki alamat IPv4 yang valid saat dalam keadaan terikat; jika tidak, ini akan mengatur bidang ke 0.

Alamat IP Anda - Digunakan oleh server untuk menetapkan alamat IPv4 ke klien.

Alamat IP Server - Digunakan oleh server untuk mengidentifikasi alamat server yang harus digunakan klien untuk langkah berikutnya dalam proses bootstrap, yang mungkin atau mungkin bukan server yang mengirim balasan ini. Server pengirim selalu menyertakan alamat IPv4-nya sendiri dalam bidang khusus yang disebut opsi Server Identifier DHCPv4.

Gateway IP Address - Merutekan pesan DHCPv4 saat agen relai DHCPv4 terlibat. Alamat gateway memfasilitasi komunikasi permintaan dan balasan DHCPv4 antara klien dan server yang berada di subnet atau jaringan yang berbeda.

Alamat Perangkat Keras Klien - Menentukan lapisan fisik klien.

Nama Server - Digunakan oleh server yang mengirim pesan DHCPOFFER atau DHCPACK. Server secara opsional dapat memasukkan namanya dalam bidang ini. Ini bisa berupa nama panggilan teks sederhana atau nama domain DNS, seperti dhcpserver.netacad.net.

Nama File Boot - Secara opsional digunakan oleh klien untuk meminta jenis file boot tertentu dalam pesan DHCPDISCOVER. Digunakan oleh server dalam DHCPOFFER untuk sepenuhnya menentukan direktori file boot dan nama file.

Opsi DHCP - Menyimpan opsi DHCP, termasuk beberapa parameter yang diperlukan untuk operasi DHCP dasar. Bidang ini panjangnya bervariasi. Baik klien dan server dapat menggunakan bidang ini.

DHCPv4 Discover and Offer Messages

Jika klien dikonfigurasi untuk menerima pengaturan IPv4 secara dinamis dan ingin bergabung dengan jaringan, ia meminta nilai pengalamatan dari server DHCPv4. Klien mengirimkan pesan DHCPDISCOVER di jaringan lokal ketika melakukan booting atau merasakan koneksi jaringan yang aktif. Karena klien tidak memiliki cara untuk mengetahui subnet miliknya, pesan DHCPDISCOVER adalah siaran IPv4 (alamat IPv4 tujuan 255.255.255.255). Klien belum memiliki alamat IPv4 yang dikonfigurasi, sehingga sumber alamat IPv4 dari 0.0.0.0 digunakan.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, alamat IPv4 klien (CIADDR), alamat gateway default (GIADDR), dan subnet mask semuanya ditandai untuk menunjukkan bahwa alamat 0.0.0.0 digunakan.

Catatan: Informasi tidak dikenal dikirim sebagai 0.0.0.0.

Ketika server DHCPv4 menerima pesan DHCPDISCOVER, ia merespons dengan pesan DHCPOFFER. Pesan ini berisi informasi konfigurasi awal untuk klien, termasuk alamat IPv4 yang ditawarkan server, subnet mask, durasi sewa, dan alamat IPv4 dari server DHCPv4 yang membuat penawaran.

Pesan DHCPOFFER dapat dikonfigurasi untuk menyertakan informasi lain, seperti waktu perpanjangan sewa dan alamat DNS.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, server DHCP merespons DHCPDISCOVER dengan menetapkan nilai ke CIADDR dan subnet mask. Bingkai dibangun menggunakan alamat perangkat keras klien (CHADDR) dan dikirim ke klien yang meminta.

Klien dan server mengirim pesan pengakuan, dan prosesnya selesai.