DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

[정의]

호스트 IP 구성 관리를 단순화하는 IP 표준이다. 동적 호스트 구성 프로토콜 표준에서는 DHCP 서버를 사용하여 IP 주소 및 관련된 기타 구성 세부 정보를 네트워크의 DHCP 사용 클라이언트에게 동적으로 할당하는 방법을 제공한다.

[개요]

TCP/IP 통신을 실행하기 위해 필요한 설정 정보를 자동적으로 할당, 관리하기 위한 통신 규약. RFC 1541에 규정되어 있다. TCP/IP 환경의 통신망에서 IP 주소의 일률적 관리 서비스를 제공한다. 초기 적재 통신 규약(BOOTP)과 마찬가지로 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)상의 프로토콜로서 DHCP 서버는 DHCP 클라이언트의 요구에 따라서 IP 주소를 할당하는 한편, BOOTP는 서버/클라이언트 간에 주고받는 것을 담당한다. BOOTP를 확장한 통신 규약으로서 할당된 IP 주소에 임대 기간을 설정할 수 있다는 점이 BOOTP와 다르다.

[프로토콜]

DHCP는 네트워크 관리자들이 조직 내의 네트워크 상에서 IP 주소를 중앙에서 관리하고 할당해줄 수 있도록 해주는 프로토콜이다. 인터넷의 TCP/IP 프로토콜에서는, 각 컴퓨터들이 고유한 IP 주소를 가져야만 인터넷에 접속할 수 있다. 조직에서 컴퓨터 사용자들이 인터넷에 접속할 때, IP 주소는 각 컴퓨터에 반드시 할당되어야만 한다. DHCP를 사용하지 않는 경우에는, 각 컴퓨터마다 IP 주소가 수작업으로 입력되어야만 하며, 만약 컴퓨터가 네트워크의 다른 부분에 속한 장소로 이동되면 IP 주소를 새로이 입력해야 한다. DHCP는 네트워크 관리자가 중앙에서 IP 주소를 관리하고 할당하며, 컴퓨터가 네트워크의 다른 장소에 접속되었을 때 자동으로 새로운 IP 주소를 보내줄 수 있게 해준다.

[임대]

DHCP는 주어진 IP 주소가 일정한 시간동안만 그 컴퓨터에 유효하도록 하는 "임대" 개념을 사용한다. 임대시간은 사용자가 특정한 장소에서 얼마나 오랫동안 인터넷 접속이 필요할 것인지에 따라 달라질 수 있다. DHCP는 사용자들이 자주 바뀌는 학교와 같은 환경에서 특히 유용하다. DHCP는 사용 가능한 IP 주소의 개수보다 더 많은 컴퓨터가 있는 경우에도 IP 주소의 임대시간을 짧게 함으로써 네트워크를 동적으로 재구성할 수 있다. 영구적인 IP 주소를 필요로 하는 웹서버에 대해서는 정적인 주소를 제공한다.

[기본 원리]

1) DHCP Discover

• 메시지 방향: 단말 -> DHCP 서버
• 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF)
• 의미: 단말이 DHCP 서버를 찾기 위한 메시지입니다. 그래서 LAN상에(동일 subent상에) 브로드캐스팅을 하여 "거기 혹시 DHCP 서버 있으면 내게 응답 좀 해 주세요~"라고 단말이 외칩니다.

[주요 파라미터]

파라미터	설명
Client MAC	단말의 MAC 주소

2) DHCP Offer

• 메시지 방향: DHCP 서버 -> 단말
• 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF)이거나 유니캐스트일수 있습니다. 이는 단말이 보낸 DHCP Discover 메시지 내의 Broadcast Flag의 값에 따라 달라지는데, 이 Flag=1이면 DHCP 서버는 DHCP Offer 메시지를 Broadcast로, Flag=0이면 Unicast로 보내게 됩니다.
• 의미: DHCP 서버가 "저 여기 있어요~"라고 응답하는 메시지입니다. 단순히 DHCP 서버의 존재만을 알리지 않고, 단말에 할당할 IP 주소 정보를 포함한 다양한 "네트워크 정보"를 함께 실어서 단말에 전달합니다.

[주요 파라미터]

파라미터	설명
Client MAC	단말의 MAC 주소
Your IP	단말에 할당(임대)할 IP 주소
Subnet Mask (Option 1)
Router (Option 3)	단말의 Default Gateway IP 주소
DNS (Option 6)	DNS 서버 IP 주소
IP Lease Time (Option 51)	단말이 IP 주소(Your IP)를 사용(임대)할 수 있는 기간(시간)
DHCP Server Identifier (Option 54)	본 메시지(DHCP Offer)를 보낸 DHCP 서버의 주소. 2개 이상의 DHCP 서버가 DHCP Offer를 보낼 수 있으므로 각 DHCP 서버는 자신의 IP 주소를 본 필드에 넣어서 단말에 보냄

3) DHCP Request

• 메시지 방향: 단말 -> DHCP 서버
• 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF)
• 의미: 단말은 DHCP 서버(들)의 존재를 알았고, DHCP 서버가 단말에 제공할 네트워크 정보(IP 주소, subnet mask, default gateway등)를 알았습니다. 이제 단말은 DHCP Request 메시지를 통해 하나의 DHCP 서버를 선택하고 해당 서버에게 "단말이 사용할 네트워크 정보"를 요청합니다.

[주요 파라미터]

파라미터	설명
Client MAC	단말의 MAC 주소
Requested IP Address (Option 50)	난 이 IP 주소를 사용하겠다. (DHCP Offer의 Your IP 주소가 여기에 들어감)
DHCP Server Identifier (Option 54)	2대 이상의 DHCP 서버가 DHCP Offer를 보낸 경우, 단말은 이 중에 마음에 드는 DHCP 서버 하나를 고르게 되고, 그 서버의 IP 주소가 여기에 들어감. 즉, DHCP Server Identifier에 명시된 DHCP 서버에게 "DHCP Request" 메시지를 보내어 단말 IP 주소를 포함한 네트워크 정보를 얻는 것임

4) DHCP Ack

• 메시지 방향: DHCP 서버 -> 단말
• 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF) 혹은 유니캐스트일수 있으며 이는 단말이 보낸 DHCP Request 메시지 내의 Broadcast Flag=1이면 DHCP 서버는 DHCP Ack 메시지를 Broadcast로, Flag=0이면 Unicast로 보내게 됩니다.
• 의미: DHCP 절차의 마지막 메시지로, DHCP 서버가 단말에게 "네트워크 정보"를 전달해 주는 메시지입니다. 앞서 설명드린 DHCP Offer의 '네트워크 정보"와 동일한 파라미터가 포함됩니다.

[주요 파라미터]

파라미터	설명
Client MAC	단말의 MAC 주소
Your IP	단말에 할당(임대)할 IP 주소
Subnet Mask (Option 1)
Router (Option 3)	단말의 Default Gateway IP 주소
DNS (Option 6)	DNS 서버 IP 주소
IP Lease Time (Option 51)	단말이 IP 주소(Your IP)를 사용(임대)할 수 있는 기간(시간)
DHCP Server Identifier (Option 54)	본 메시지(DHCP Offer)를 보낸 DHCP 서버의 주소.

[Reference] Netmanias.com DHCP 프로토콜 기본 원리, 위키백과