En esta lección, vamos a describir sus características e ilustrar cómo se puede utilizar un router Cisco como servidor DHCP. Utilizando el Security Device Manager, tendrá la oportunidad de configurar el protocolo, afinar sus componentes y supervisar las operaciones del protocolo.
Entendiendo el proceso DHCP
El Protocolo de Configuración Dinámica de Host, también conocido como DHCP, es una aplicación cliente-servidor que automatiza la asignación de componentes IP a las máquinas cliente. En ese sentido, las máquinas cliente entrarán en la red sin parámetros y solicitarán esos parámetros a un servidor DHCP.
La información de los parámetros que contiene el servidor DHCP va desde la dirección IP requerida y la puerta de enlace predeterminada y la máscara de subred hasta los servidores DNS, los servidores de nombres NetBIOS y otros parámetros especializados como los servidores TFTP y los servidores SIP, y el cliente pertenece al mundo de la telefonía IP.
La especificación en el RFC incluye incluso los ID de VLAN y los parámetros de calidad de servicio. El protocolo puede basarse en un modelo de arrendamiento en el que las máquinas alquilan sus parámetros y pueden ser reutilizados por otras máquinas si el dispositivo original ya no está en la red. Los parámetros se alquilan en función de un tiempo determinado, que puede definirse y puede ser diferente por ámbito de direcciones IP o por grupo de máquinas. También se pueden definir asignaciones manuales y fijar parámetros para una máquina en particular. Describamos el proceso DHCP con más detalle.
En esta figura, tenemos un cliente solicitando direcciones IP a un servidor. Parecen tres clientes y dos servidores sólo para ilustrar las diferentes etapas del proceso, pero estamos hablando del mismo cliente y del mismo servidor en este punto. Lo primero que hay que decir aquí es que cada una de estas llamadas es una difusión local en términos de información IP. Esto se debe a que los clientes no conocen la subred a la que pertenecen cuando se inician porque obviamente no tienen una dirección IP y los servidores no saben a dónde responder, porque los clientes aún no tienen una dirección IP. Así que todas estas llamadas utilizarán una difusión local y una dirección IP de destino en el paquete.
Los clientes difundirán un mensaje de solicitud, un mensaje de descubrimiento a los servidores, más de un servidor podría ver ese mensaje, y por eso necesitas las cuatro etapas aquí. Los servidores responderán con un mensaje de oferta, de nuevo esto sigue siendo una protesta local porque el cliente no tiene una dirección local. Es una difusión local en la capa 3, pero durante el mensaje de descubrimiento, el servidor conoce la dirección MAC del cliente, y es por eso que aunque en la capa 3 es una difusión en el destino, será unicast después también porque el servidor enviará información directamente a la dirección MAC del cliente. Así que en general, así es como funciona el proceso.
Después del mensaje de descubrimiento y el mensaje de oferta, entonces más de un servidor podría responder con un mensaje de oferta, por lo que el cliente tiene que tomar una decisión en cuanto a qué dirección o qué información tomar. Así que responderá con un mensaje de solicitud, decidiendo qué servidor le proporcionará la información. En todo momento, los mensajes de oferta incluyen direcciones IP, pero también otras opciones como pasarelas por defecto, tiempo de alquiler, tiempo de caducidad, etc. Finalmente, el servidor seleccionado dirá: «De acuerdo, acepto su solicitud. Aquí está la información. Ahora iniciamos un tiempo de arrendamiento, y usted es el propietario de la dirección temporalmente». Y eso es un mensaje de reconocimiento de DHCP. El cliente lo verá y empezará a funcionar.
Lo importante de que sean protestas locales es que si colocas un router en medio de la conversación, los routers no reenviarán las emisiones locales. Así que tendrás que configurar ese router para que las peticiones y las respuestas puedan viajar de ida y vuelta a través de ese router. Si vas a configurar un router Cisco como servidor DHCP, entonces tendría que soportar DHCP y realizar todas estas llamadas.
Asignación de direcciones DHCP
Proporcionar una dirección IP a un cliente es la tarea más importante que realiza un protocolo de configuración de host. Junto con eso estamos obteniendo información para el segmento de red, la puerta de enlace predeterminada, los servidores DNS, el nombre de dominio, los servidores TFTP (importantes en la telefonía IP), etc. Para proporcionar flexibilidad a la hora de configurar direcciones en diferentes tipos de clientes, el estándar DHCP incluye tres mecanismos diferentes de asignación de direcciones:
- Asignación manual: También conocida como reserva. Un administrador preasigna una determinada dirección IP a un único dispositivo. El DHCP sólo comunica la dirección IP al dispositivo. La dirección IP se asigna a la dirección MAC del dispositivo solicitante.
- Asignación automática: DHCP asigna automáticamente una dirección IP de forma permanente a un dispositivo, seleccionándola del conjunto predefinido de direcciones disponibles.
- Asignación dinámica: DHCP asigna una dirección IP de un conjunto de direcciones durante un periodo de tiempo limitado elegido por el servidor, o hasta que el cliente indique al servidor DHCP que ya no necesita la dirección (como ejecutando el comando «ipconfig /release» en el sistema operativo Windows).
Uso de un router como servidor DHCP
DHCP es un servicio crítico y su router Cisco IOS puede proporcionar soporte completo para ser un servidor DHCP. Muchos de los parámetros y opciones definidos en el RFC están presentes y disponibles en los routers IOS. Esto es importante porque el router estará presente en la red. Es un elemento de la red que puede empezar a proporcionar este tipo de servicios similares a los de un servidor sin necesidad de instalar y desplegar un servidor completo. Los despliegues más pequeños, las sucursales y las oficinas domésticas se beneficiarán de esta función en el elemento de red. El servicio está basado en software y puede ser totalmente configurado en su router para múltiples interfaces, múltiples ámbitos DHCP, soportando también asignaciones estáticas.
Comandos y Configuraciones
Aquí hay un ejemplo de configuración de un pool DHCP en un router Cisco:
RouterX(config)#ip dhcp pool Marketing
RouterX(dhcp-config)#network 10.123.1.0 255.255.255.0
RouterX(dhcp-config)#default-router 10.123.1.1
RouterX(dhcp-config)#domain-name learncisco.net
RouterX(dhcp-config)#dns-server 172.16.4.10 172.16.4.12
Los comandos están disponibles en la interfaz de línea de comandos para ayudar en la supervisión y la resolución de problemas.
RouterX#show ip dhcp pool MarketingPool Marketing :Marca de utilización (alta/baja) : 100 / 0Tamaño de subred (primera/siguiente) : 0 / 0Direcciones totales : 254Direcciones alquiladas : 0Evento pendiente : ninguno1 subred está actualmente en el pool :Índice actual Rango de direcciones IP Direcciones alquiladas10.123.1.1 10.123.1.1 – 10.123.1.254 0RouterX#
Router#sh ip dhcp conflict
Dirección IP Método de detección Tiempo de detección VRF
192.168.200.58 ARP gratuito 28 de mayo de 2012 03:31 PM
192.168.200.59 ARP gratuito 28 de mayo de 2012 03:31 PM
192.168.200.64 ARP gratuito 28 de mayo de 2012 03:39 PM
El último comando muestra el conflicto IP DHCP. Le ayudará a identificar los conflictos de direcciones IP encontrados por los servidores y clientes DHCP. Un conflicto de direcciones ocurre cuando el servidor está tratando de asignar una dirección IP y el servidor o el cliente encuentran que hay otros dispositivos en la red con la misma dirección IP. Los servidores harán un ping a las direcciones IP alquiladas antes de asignarlas para detectar conflictos y los clientes utilizan ARPs gratuitos para detectar todos los clientes con la misma IP. Si se detecta un conflicto de direcciones y la dirección se elimina del pool, la dirección no se asigna hasta que un administrador resuelva el conflicto. Estas capacidades incorporadas hacen que el servidor DHCP del IOS sea una herramienta poderosa.
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