سیستم درون شبکه DHCP چیست و چطور کار می کند؟

هر سیستم درون شبکه برای اتصال به شبکه به داشتن آدرس آی‌پی صحیحی نیاز دارد. پروتکل DHCP کار اختصاص خودکار آی‌پی در این شبکه‌ها را انجام می‌دهد. اما این سیستم درون شبکه ای چیست و چگونه کار می کند؟

کد خبر: ۱۳۰۵۷۸۶

تاریخ: ۰۳ آذر ۱۴۰۱ - ۱۴:۰۹

تقی حسن زاده، پایگاه خبری دانا، سرویس دانش و فناوری؛ پروتکل DHCP (مخفف Dynamic Host Configuration Protocol) نوعی پروتکل برای پیکربندی هاست به‌طور پویا است که به هر دستگاه موجود در شبکه به‌صورت خودکار یک آدرس IP اختصاص می‌دهد. درواقع هر دستگاه برای اتصال به اینترنت نیازمند آدرس IP است که ازطریق روتری مجهز به سرویس DHCP اختصاص داده می‌شود.

در شبکه‌های خیلی بزرگ یک روتر به‌تنهایی نمی‌تواند تمام دستگاه‌های متصل را مدیریت کند. در چنین مواقعی، سرور اختصاصی جداگانه‌ای فقط برای اختصاص آدرس IP به دستگاه‌ها در شبکه قرار داده و پروتکل DHCP به‌جای روتر، روی سرور اجرا می‌شود.

DHCP نه‌تنها اختصاص‌دهنده‌ی اتوماتیک آی‌پی آدرس است؛ بلکه مدیریت پیکربندی شبکه برای subnet mask و default Gateway و سرویس DNS را نیز برعهده‌ دارد.

معماری DHCP

در معماری DHCP سه بخش اصلی وجود دارد: مشتری و سرور و عامل رله.

مشتری یا کلاینت (client) هر دستگاهی است که می‌تواند به اینترنت وصل شود و با سرور پروتکل DHCP ارتباط برقرار کند. علاوه‌بر تلفن‌ها و سیستم‌های کامپیوتری، پرینترها و سرورهای داخل شبکه نیز مشتری DHCP محسوب می‌شوند.

سرور (server) سیستمی کامپیوتری است که کار اختصاص IP را در پروتکل DHCP‌ انجام می‌دهد.

عامل رله (Relay Agent) وظیفه‌ی ارسال سیگنال تقاضا بین کلاینت و سرور را در پروتکل DHCP انجام می‌دهد. وجود این عامل در شبکه‌های کوچک ضروری نیست؛ اما برای فعالیت شبکه‌های عظیم حضور آن‌ها لازم است.

تخصیص DHCP

آدرس IP از زمانی‌که به دستگاهی اختصاص داده می‌شود، دوره عمر محدودی دارد. IP که امروز به‌واسطه‌ی پروتکل DHCP به سیستمی اختصاص می‌یابد، ممکن است با IP فردا متفاوت باشد. البته اگر سیستم در دوره‌ی عمر HP و پیش از اینکه مدت‌زمان تخصیص از بین برود به شبکه برگردد یا در همان مدت در شبکه بماند، آی‌پیِ آن تغییر نمی‌کند؛ در‌غیر‌این‌صورت IP جدیدی به دستگاه اختصاص داده می‌شود.

علاوه‌بر‌این، هر دستگاه در شبکه می‌تواند از DHCP درخواست تجدید تخصیص IP کند. با ثبت این درخواست به‌کمک تنظیمات شبکه روی کامپیوترها یا تنظیمات Wifi روی گوشی‌های هوشمند، IP آدرس جدیدی برای دستگاه ایجاد می‌شود.

در شرایطی که دستگاه جدیدی به شبکه اضافه شود، برای داشتن IP یکتا درخواستی برای شبکه ارسال و سرور DHCP پس از دریافت این درخواست در پاسخ به آن، اطلاعاتی مانند آدرسIP پیشنهادی و آدرس سرور را برای دستگاه جدید ارسال می‌کند. پس از پذیرفته‌شدن IP، سرور پیام تأییدی می‌فرستد. در این پیام، اطلاعات بیشتری شامل اطلاعاتی درخواستی دستگاه وجود دارد.

آنچه گفتیم، برای شبکه‌های کوچک صدق می‌کند؛ زیرا در شبکه‌های بزرگ‌تر درخواست‌های بیشتری به سرور ارسال می‌شود و باید روندی برای تشخیص هر درخواست وجود داشته باشد. همچنین، هر دستگا‌ه پس از ارسال درخواست خود، ممکن است از چند سرور مختلف پاسخ دریافت کند. در چنین شرایطی، Relay Agentها یا عوامل رله درخواست‌ هر دستگاه را بررسی و آن را برای سرور اصلی ارسال می‌کنند. این عوامل دوباره پس از دریافت پاسخ از سرور، آن را به دستگاه ارسال می‌کنند.

هدف DHCP

وجود DHCP در شبکه برای تشخیص تعداد دستگاه‌هایی که می‌تواند به شبکه متصل باشد، ضروری است. با ورود هر دستگاه به شبکه، لازم است فوراً یک آدرس IP به آن اختصاص یابد؛ به‌طوری‌که با سایر IPهای موجود در شبکه تداخل نداشته باشد. فقدان DHCP به تداخل IP و درنتیجه مانع از اتصال دستگاه به شبکه به‌سادگی و سرعت منجر می‌شود. این مسئله یکی از مشکلات مدیریت شبکه است. اختصاص IP به‌صورت دستی و رفع مشکل تداخل حتی در شبکه‌های کوچک، کاری ملال‌آور و زمان‌بر است. در شبکه‌های بزرگ چنین کاری تقریباً ناممکن است.

خدمت مهم DHCP به مدیران شبکه، اختصاص IP به‌طورخودکار به تمام دستگاه‌های موجود درشبکه است. همچنین به‌دلیل داینامیک‌بودن آدرس‌ آی‌پی‌ها، دردسترس‌نبودن IP برای سیستم کامپیوتری به‌ندرت اتفاق می‌افتد. در چنین شبکه‌ای، امکان اتصال بی‌نهایت دستگاه نیز امکان‌پذیر خواهد بود.

تداخل IP با DHCP

با اینکه DHCP مسئول اختصاص IP است، گاهی می‌تواند خود عامل تداخل اآی‌پی نیز باشد. وجود خطا در دی‌اچ‌سی‌پی باعث ایجاد این مشکل می‌شود؛ اما خود این پروتکل می‌تواند حین کار مشکل را برطرف کند. اغلب اوقات زمانی‌که خطای تداخل IP را روی سیستم خود می‌بینید، تنها کافی است آن‌ را نادیده بگیرید تا مشکل خودبه‌خود برطرف شود. اگر مشکل باقی بماند، باید روتر را ریستارت کنید. بازهم اگر مشکل تداخل برطرف نشود، احتمالاً با مسئله‌ی بزرگ‌تری در شبکه روبه‌رو هستید که روتر و DHCP با آن دست‌به‌گریبان هستند.

مزایا و معایب DHCP

با توجه به آنچه گفته شد، مزایا و معایب استفاده از سرویس عبارت‌اند از:

مزایای DHCP

تخصیص آی‌پی خودکار به کلاینت‌ها

سرعت زیاد تخصیص آی‌پی‌ها

کاهش تداخل میان آی‌پی‌ها

تخصیص آی‌پی به افراد مختلفی که در یک مکان ثابت نیستند

معایب DHCP

نداشتن آی‌پی ثابت برای کلاینت‌ها

احتمال حمله‌ی DHCP Spoofing به شبکه

هزینه‌ی تهیه و نگه‌داری سرور مناسب برای DHCP

پرسش‌های متداول

پروتکل DHCP چیست؟

پروتکل DHCP مخفف Dynamic Host Configuration Protocol و همان‌طورکه از نامش پیدا است، به کلاینت‌های موجود در شبکه به‌صورت پویا یا داینامیک آی‌پی تخصیص می‌دهد. این پروتکل در لایه‌ی برنامه‌ها یا اپلیکیشن‌ها کار می‌کند.

روش کار DHCP چیست؟

هر کلاینت همان ابتدا که به شبکه متصل می‌شود، برای ارتباط با دیگر کلاینت‌ها آی‌پی ندارد و به‌طورخودکار از سرور IP درخواست می‌کند. سرور DHCP بعد از دریافت این درخواست، به کلاینت مدنظر آی‌پی ارسال می‌کند.