O que é o Protocolo DHCP

 O que é o Protocolo DHCP

É um protocolo de serviço TCP/IP que permite executar configuração dinâmica de hosts em uma rede.
Sucessor do BOOTP
Permite conceder endereços IP, máscaras de sub-rede, gateway padrão, servidores DNS  e muitas outras configurações aos hosts.

Funcionamento do DHCP
Em termos gerais, o DHCP permite configurar dinamicamente os clientes da seguinte forma:
Um cliente de rede envia um pacote UDP em broadcast com um pedido de serviço DHCP.
Os servidores DHCP disponíveis recebem esse pacote e respondem com diversas configurações com IP, Máscara, Gateway, DNS, etc.

Alocação do DHCP

Formas:
Automático: IPs são atribuídos pelo servidor aso clientes na rede (sempre os mesmos).
Dinâmico: Semelhante ao automático, mas com tempo de uso de IPs restrito (lease). 
Estática: Endereços MAC de hosts são associados a IPs no servidor para que sempre seja oferecido o mesmo IP so host (reserva).

Portas
O DHCP usa as mesmas portas atribuídas pelo IANA ao protocolo BOOTP:
UDP 67 para envio de dados do cliente ao servidor
UDP 68 para dados enviados do servidor ao cliente.

Operação do DHCP 
Ocorre em quatro fases:
Descoberta (DHCPDISCOVER)
Oferta de Concessão (DHCPOFFER)
Requisição (DHCPREQUEST)
Confirmação de Concessão.
(DHCPACK)

DHCPDISCOVER
O cliente envia mensagens de broadcast para a rede em busca de um servidor DHCP.
Conteúdo básico da mensagem:
srcAddr=0.0.0.0, srcport=68
dstAddr=255.255.255.255, dstPort=67
Mac Address do cliente

DHCPOFFER
Após o servidor receber a requsição DHCP  de um cliente, é enviada por ele uma mensagem DHCPOFFER.
Conteúdo da Mensagem:
SrcAddr=IP do servidor, srcPort=68
MAC Address do cliente
IP oferecido pelo servidor, mais a máscara de subrede e duração da concessão.

DHCPREQUEST
O cliente então responde com uma DHCPREQUEST, requerendo as configurações oferecidas.
Conteúdo básico da mensagem:
srcAddr=0.0.0.0, srcPort=68
dstAddr=255.255.255.255, dstPort=67

O servidor é identificado pelo IP, contido no campo de opções de DHCP da mensagem.

DHCPACK

Quando o servidor recebe a mensagem DHCPREQUEST do cliente, envia um pacote DHCPACK  a este com as configurações oferecidas, finalizando a configuração DHCP.
O cliente verifica se o endereço fornecido não está em uso enviando um pacote ARP para a rede.
Conteúdo básico da mensagem:
srcAddr=IP do Servidor, srcPort=67
dstAddr=255.255.255.255 dstPort=68

Concessão
Lease time
Tempo pelo qual um host pode usar configurações DHCP recebidas
Antes do término da concessão, o cliente DHCP pode solicitar sua renovação por um período de tempo igual.

Renovação da Concessão
Após decorridos 50% do tempo de concessão o host inicia o processo de solicitação de renovação, enviando pacotes DHCP para  o servidor e pedindo a renovação de usa concessão atual.
Caso o servidor DHCP não responda à solicitação de renovação, ao atingir 75 do período de concessão o host iniciará o processo  de obtenção de IP   a partir de outros servidores (possivelmente) presentes na rede.

Campos da Mensagem DHCP 

op: Operation Code. Especifica se a mensagem é uma requisição (request -1) ou uma resposta (reply -2).
HTYPE: Especifica o tipo de hardware de rede (Ethernet, HDLC, Frame Relay, ATM, etc).
HLEN: Hardware Address Length. Tamahho do endereço de hardware (MAC). ex: Ethernet=tipo 1, tamanho 6.
HOPS: Usado por agentes de relay para controlar o encaminhamento de mensagens DHCP.
ID da Transação (XID): Contém um número inteiro de 32 bits usado pelos clientes para sincronizar respostas com solicitações.
Segundos: Número de segundos desde que o cliente tentou adquirir ou renovar uma concessão.

Flags: Se um cliente não souber seu próprio IP ao enviar sua requisição, a flag terá o valor 1. Indica ao servvidor se sua resposta deve ser enviada em broadcast.
Endreço IP do cliente (CIAddr): IP conhecido do cliente; configurado em 0 se o cliente não possuir IP.
Seu endreço IP (YIAddr): IP que o servidor está atribuindo ao cliente.

Endereço IP do servidor (SIAddr): Endreço do servidor que o cliente deve usar na sequência de boot (pode ou não o próprio DHCP).
Endreço IP do roteador (GIAddr): Endereço IP do roteador que roteia mensagens DHCP (Relay Agente)
Endereço de Hardware do cliente (CHAddr): Endereço MAC do cliente.

Hostname do servidor (SName): Nome do servidor DHCP 
Boot File Name: Usado para especificar um caminho de arquivo de boot.

Campo de opções DHCP 
Cada opção consiste em um campo de código de um byte e um campo de comprimento de um byte também, seguidos por alguns octetos de dados que descrevem a opção.

Tipos de Mensagem DHCP 
O tipo de mensagem DHCP também determinado no campo de opções pelos seguintes campos e valores: 
Código: 53
Comprimento:1
Dados: o Valor que identifica a mensagem DHCP enviada.

 APIPA
Endereço de auto-configuração de  hosts. 
Trata-se de endereços da faixa 169.254.0.1 até 169.254.255.254
Caso um host esteja utilizando um endereço dessa faxia, provavelmente trata-se de problemas de comunicação com o servidor DHCP.

Reserva de IPs
Um endereço IP dinâmico pode ser reservado para uso exclusivo de um host, no processo conhecido como Reserva de IP que ele utilizará. Desta forma, o endereço deste ost nunca mudará e não necessitará de configuração manual por parte do usuário.