[네트워크] IP : DHCP

참고도서: 컴퓨터 네트워킹 : 하향식 접근. 7판. James F. Kurose , Keith W.Ross 지음

DHCP

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 은 호스트가 자신의 ip 주소를 동적으로 얻을 수 있게하는 방법이다. 호스트는 가장 처음에는 고유한 ip주소를 가지고 있지 않다가 DHCP 서버에서 사용가능한 ip주소를 전달받아 사용하고, 사용을 마친 이후에는 다시 DHCP 서버에 반납하게 된다. DHCP는 총 네 번에 요청과 응답을 호스트와 DHCP서바가 주고 받으며 동작한다.

1. 호스트가 자신의 트랜잭션 아이디를 설정하고 255.255.255.255, 67 에 요청을 보낸다. 이 주소는 브로드캐스트 주소로 현재 같은 네트워크 안에 있는 모든 호스트들에게 67번 포트(UDP의 well-known port number)로 DHCP discover 메세지를 보낸다.
2. DHCP 서버는 67번 포트를 열어놓고 기다리다가 클라이언트가 보낸 요청을 받게 된다. 그리고 DHCP 서버 역시 브로드캐스트 주소로 응답을 보내면서, 요청 받았던 호스트의 트랜잭션 id, lifetime, yiaddrr 을 담아 보낸다. 여기서 yiaddrr은 호스트에게 할당할 수 있는 ip주소이고, lifetime은 호스트가 할당받은 주소를 사용할 수 있는 기간을 의미한다. 이렇게 클라이언트에게 보내는 응답 메세지를 DHCP offer 라고 한다.
3. 클라이언트는 응답을 받은 뒤에 바로 전달받은 ip를 자신에게 할당하지 않는다. 대신 DHCP에 요청을 보내서 정식으로 yiaddrr에 있는 주소의 사용을 요청한다. 이 요청 메세지를 DHCP Request 라고 한다.
4. 그 사이에 다른 클라이언트가 DHCP에 요청해 해당 ip 주소를 할당했다면, DHCP 서버는 NACK 을 보내고, 아직 해당 주소가 사용이 가능하다면, ACK 을 보낸다.
5. 클라이언트는 ACK을 받으면 이제 자신의 ip주소를 yiaddrr 에 있는 값으로 사용하고, NACK을 받으면 1번부터 다시 반복한다.

Dynamic Case

DHCP도 역시 패킷을 주고받는 것으로 작업이 수행되기 때문에 예외상황들이 발생할 수 있다.

1. DHCP request 에 대한 응답을 받지 못하는 경우:

   • DHCP request 를 다시 보낸다.

2. DHCP 서버가 NACK을 보내는 경우

   • DHCP discover 단계부터 다시 시작한다.

3. 네트워크 사용을 종료하게 되면

   • 클라이언트가 DHCP release 를 보내서 사용한 ip주소를 반납한다.

정리

1. 순서: DHCP discover -> DHCP offer -> DHCP request -> DHCP ack -> DHCP release
2. 서버와 클라이언트의 통신방식: DHCP ack을 받을 때까지 broadcast(255.255.255.255) 로 통신한다.