Đề tài mạng máy tính DHCP server

Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Phần 1 – Mở đầu PHẦN I: MỞ ĐẦU I.1. Giới thiệu đề tài Ngày nay, sự phát triển công nghệ thông tin đang diễn ra mạnh mẽ, các máy tính càng cần thiết phải kết nối với nhau để thực hiện các công việc nội bộ, cũng như liên kết các cơ quan, xí nghiệp, cộng đồng người lại với nhau, phục vụ đời sống của con người hiệu quả cao. Mà hiện nay bộ giao thức TCP/IP là một bộ các giao thức truyền thông cài đặt chồng giao thức mà Internet và hầu hết các mạng máy tính thương mại đang chạy trên đó. Các máy tính trong mạng nhận ra nhau nhờ vào địa chỉ IP mà trước đó người quản trị mạng phải gán cho từng máy tính một. Mỗi thiết bị trên mạng cơ sở TCP/IP phải có một địa chỉ IP duy nhất để truy cập mạng và sử dụng các tài nguyên. DHCP tập trung việc quản lý địa chỉ IP ở các máy tính trung tâm chạy chương trình DHCP. Mặc dù có thể gán địa chỉ IP vĩnh viễn cho bất cứ máy tính nào trên mạng, DHCP cho phép gán tự động. Để khách có thể nhận địa chỉ IP từ máy chủ DHCP, ta khai báo cấu hình để khách "nhận địa chỉ tự động từ một máy chủ". Tùy chọn này xuất hiện trong vùng khai báo cấu hình TCP/IP của đa số hệ điều hành. Một khi tùy chọn này được thiết lập, khách có thể "thuê" một địa chỉ IP từ máy chủ DHCP bất cứ lúc nào. Phải có ít nhất một máy chủ DHCP trên mạng. Sau khi cài đặt DHCP, ta tạo một phạm vi DHCP (scope), là vùng chứa các địa chỉ IP trên máy chủ, và máy chủ cung cấp địa chỉ IP trong vùng này. DHCP là một thuận lới rất lớn đối với người điều hành mạng. Nó làm yên tâm về các vấn đề cố hữu phát sinh khi phải khai báo cấu hình thủ công. Hãy xem sự so sánh dưới đây để biết DHCP làm nhẹ bớt công việc như thế nào: Không có DHCP: Khi cấu hình thủ công, ta phải gán địa chỉ cho mọi máy trạm trên mạng. Người dùng phải gọi đến ta để biết địa chỉ IP vì ta không muốn phụ thuộc vào họ để cấu hình địa chỉ IP. Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn đến lỗi, rất khó theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi truyền thông trên mạng. Cuối cùng ta sẽ hết địa chỉ IP đối với mạng con nào đó hoặc đối với toàn mạng nếu ta không quản lý cẩn thận các địa chỉ IP đã cấp phát. Ta phải thay đổi địa chỉ IP ở máy trạm nếu nó chuyển sang mạng con khác. Người dùng di động đi từ nơi này đến nơi khác, có nhu cầu thay đổi địa chỉ IP nếu họ nối với mạng con khác trên mạng. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 1 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Có DHCP: Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào mạng. Ta chỉ cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủ DHCP. Ta sẽ không bị ai quấy rầy về nhu cầu biết địa chỉ IP. DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi có thể làm mất liên lạc. Nó tự động gán lại các địa chỉ chưa được sử dụng. DHCP cho thuê địa chỉ trong một khoảng thời gian, có nghĩa là những địa chỉ này sẽ còn dùng được cho các hệ thống khác. Ta hiếm khi bị hết địa chỉ. DHCP tự động gán địa chỉ IP thích hợp với mạng con chứa máy trạm này. Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạng con họ kết nối. Trình tự thuê Địa chỉ IP DHCP là một giao thức Internet có nguồn gốc ở BOOTP (bootstrap protocol), được dùng để cấu hình các trạm không đĩa. DHCP khai thác ưu điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả năng gán địa chỉ. Sự tương tự này cũng cho phép các bộ định tuyến hiện nay chuyển tiếp các thông điệp BOOTP giữa các mạng con cũng có thể chuyển tiếp các thông điệp DHCP. Vì thế, máy chủ DHCP có thể đánh địa chỉ IP cho nhiều mạng con. Với sự cần thiết của DHCP như trên, đề tài DHCP server sẽ làm sáng tỏ ý nghĩa của việc dùng DHCP server và các vấn đề của dịch vụ DHCP server, cơ chế hoạt động, cách cài đặt cũng như sao lưu phục hồi hay bảo mật dịch vụ DHCP. Chúng em xin chân thành cảm ơn quá trình hướng dẫn, giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình của tiến sĩ Lê Anh Ngọc đã giúp chúng em hoàn thành đề tài này. Do kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi sai sót, đầy đủ về dịch vụ DHCP server. Chúng em hi vọng qua đề tài này chúng em sẽ hiểu rõ về mạng máy tính nói chung và dịch vụ DHCP nói riêng. I.2. Cấu trúc báo cáo GVHD: TS Lê Anh Ngọc 2 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP - I. Giới thiệu về DHCP: + DHCP là gì? Ý nghĩa của việc sử dụng DHCP. + Một số thuật ngữ thường dùng trong DHCP. + Cơ chế hoạt động của DHCP. - II. Cài đặt và cấu hình DHCP: + Cài đặt và cấp phép cho DHCP Server. + Cấu hình các thông số cho DHCP Server. + Cài đặt và cấu hình DHCP Relay Agent. - III. Quản lý và giám sát DHCP: + Quản lý Database của DHCP Server. + Sao lưu và phục hồi trong DHCP. + Giám sát hoạt động của DHCP. I.3. Phân công công việc Đề tài: DHCP Server. Thực hiện: nhóm 8 lớp 47K-tin Các thành viên: o Võ Trọng Trung (Nhóm trưởng) o Trần Thị H. Nhung o Phan Thanh Thắng o Nguyễn Thành Luân GVHD: TS Lê Anh Ngọc 3 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP PHẦN II: NỘI DUNG CHI TIẾT 1. Giới thiệu về DHCP 1.1.DHCP là gì? 1.1.a. Khái niệm DHCP (viết tắt của từ Dynamic Host Configuration Protocol): là giao thức cấu hình Host động, được thiết kế nhằm làm giảm thời gian chỉnh cấu hình cho mạng TCP/IP bằng cách tự động gán địa chỉ IP cho các máy khách (client) khi tham gia vào mạng. DHCP được phát triển bởi tổ chức IETF (Internet Engineering Task Force) – tổ chức chuyên nghiên cứu về các giao thức được sử dụng trên Internet. 1.1.b. Ý nghĩa của việc sử dụng dịch vụ DHCP: - Tự động cấp phát địa chỉ IP phù hợp cho máy trạm khi vào mạng, tự dộng quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi làm mất liên lạc như tình trạng nhầm lẫn hay trùng lặp địa chỉ IP, đồng thời giảm thiểu chi phí quản trị cho hệ thống mạng. - Phù hợp cho các máy tính thường xuyên di chuyển qua lại giữa các mạng. - Giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ (ISP) tiết kiệm được số lượng địa chỉ IP thật (Public IP). - Kết hợp với hệ thống mạng không dây (Wireless) cung cấp các điểm Hotspot như: nhà ga, sân bay, trường học… 1.2. Một số thuật ngữ thường dùng trong DHCP: • DHCP Client - Máy trạm DHCP: là một thiết bị nối vào mạng và sử dụng giao thức DHCP để lấy các thông tin cấu hình như là địa chỉ mạng, địa chỉ máy chủ DNS. • DHCP Server - Máy chủ DHCP: là một thiết bị nối vào mạng có chức năng trả về các thông tin cần thiết cho máy trạm DHCP khi có yêu cầu. • DHCP Replay Agent: là một máy tính hoặc một Router được cấu hình để lắng nghe và chuyển tiếp các gói tin giữa DHCP Client và DHCP Server từ subnet này sang subnet khác. • DHCP Scope: là một khoảng IP hợp lệ mà ta đã xác định trên DHCP Server, dùng để cung cấp cho các client có yêu cầu thuê địa chỉ. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 4 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP • Scope Options: là các tùy chọn để cấu hình cho scope mà DHCP Server có thể bổ sung thêm vào thông tin đi cùng với địa chỉ IP cho thuê. Chẳng hạn, chúng ta có thể cấu hình một scope để cung cấp làm Default gateway. • Client Reservations: là các IP đặt trước mà DHCP Server thường xuyên cung cấp đến một máy cụ thể nào đó. Ví dụ như, chúng ta có thể giữ lại một IP address cho một máy và máy này cần có một địa chỉ IP cố định (như là DNS Server hoặc là Print Server chẳng hạn, lúc này các máy khác sẽ cấu hình để connect tới DNS server bằng địa chỉ của DNS server này). 1.3. Cơ chế hoạt động của DHCP DHCP là một giao thức có nguồn gốc từ BOOTP (Bootstrap Protocol), được dùng để cấu hình cho các máy trạm khởi động mà không cần đĩa cứng. BOOTP thi hành các công việc sau: + Tìm kiếm địa chỉ IP cho chính nó. + Tìm IP của BOOTP server. + Nạp một file khởi động từ server vào bộ nhớ. + Bắt đầu khởi động. DHCP khai thác ưu điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả năng tìm kiếm và gán địa chỉ IP cho nhiều mạng con. Giao thức DHCP làm việc theo mô hình client/server. Theo đó, quá trình tương tác giữa DHCP client và server diễn ra thông qua các gói tin: - DHCP Discover. - DHCP Offer. - DHCP Request. - DHCP Acknowledgement. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 5 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Ta có thể nói ngắn gọn cơ chế hoạt động của DHCP là: Khi một DHCP client khởi động sẽ gửi cho server 1 thông điệp, DHCP server sẽ tìm 1 IP còn rỗi trong dãy IP để cấp cho client, sau đó đưa ra 1 thông điệp thông báo trên toàn mạng về địa chỉ IP của client đó. Cụ thể như sau: DHCP Discover: Đầu tiên máy client sẽ gửi đi 1 gói tin quảng bá tên là DHCP Discover, nhằm yêu cầu cho việc lấy các thông tin cấu hình như IP Address, Subnet Mask, Defaut Getway, Preferred DNS,… Lúc này, vì client chưa có địa chỉ IP cho nên nó sẽ dùng một địa chỉ source (nguồn) là 0.0.0.0, đồng thời nó cũng không biết địa chỉ của DHCP server nên client sẽ gửi đến một địa chỉ broadcast là 255.255.255.255 và sau đó gói tin DHCP Discover này sẽ quảng bá đi toàn mạng. Gói tin này chứa một địa chỉ MAC (Media Access Control) (là địa chỉ mà mỗi một network adapter (card mạng) được nhà sản xuất cấp cho và là mã số để phân biệt các card mạng với nhau). Ngoài ra nó còn chứa tên của máy client để server có thể biết được client nào đã gởi yêu cầu đến. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 6 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Offer: Sau khi nhận được gói tin DHCP Discover của client, nếu có một DHCP Server hợp lệ (nghĩa là nó có khả năng cung cấp địa chỉ IP cho client) thì nó sẽ trả lời lại bằng một gói tin DHCP Offer, gói tin này chứa một địa chỉ IP đề nghị cho thuê trong một khoảng thời gian nhất định (mặc định là 8 ngày, sau một khoảng thời gian là 50% (tức là 4 ngày) nó sẽ tự động thu hồi IP address đã cấp nếu như client không sử dụng), kèm theo là địa chỉ MAC của client được cấp, một subnet mask và địa chỉ IP của DHCP Server đã cấp phát. Trong thời gian này server sẽ không cấp phát địa chỉ IP vừa đề nghị cho một client nào khác. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 7 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Request: Máy client sau khi nhận được những lời đề nghị là các gói tin DHCP Offer trên mạng (trường hợp trong mạng có nhiều hơn 1 DHCP server) sẽ tiến hành chọn lọc một gói tin phù hợp và sau đó phản hồi lại bằng một gói tin là DHCP Request (bao gồm thông tin về DHCP Server cấp phát địa chỉ cho nó) để chấp nhận lời đề nghị đó. Điều này giúp cho việc các gói tin còn lại không được chấp nhận sẽ được các Server rút lại và dùng đề cấp phát cho Client khác. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 8 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Acknowledgement: Khi DHCP Server nhận được gói tin DHCP Request, nó sẽ trả lời lại DHCP client bằng một gói tin là DHCP Ack nhằm mục đích thông báo là đã chấp nhận cho DHCP client đó thuê địa chỉ IP. Gói tin này bao gồm địa chỉ IP và các thông tin cấu hình khác (DNS Server, WINS Server, ). Cuối cùng client nhận được gói tin DHCP Ack thì cũng có nghĩa là kết thúc quá trình thuê và cấp phát địa chỉ IP. Và địa chỉ IP này chính thức được client sử dụng. Lưu ý: Tất cả việc trao đổi thông tin giữa một DHCP server và DHCP client sẽ sử dụng giao thức UDP để truyền các gói tin (User Datagram Protocol) tại 2 cổng là 67 và 68 dành cho việc truyền dữ liệu đến server và client. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 9 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP 1.4. Cơ chế tự động refresh lại thời gian đăng ký (lease time) Bây giờ ta coi như là DHCP client đã đăng ký được một IP address rồi. Theo mặc định của DHCP server thì mỗi IP lease chỉ được có 8 ngày. Nếu theo như mặc định (8 ngày) thì một DHCP client sau một khoảng thời gian là 50% (tức là 4 ngày) nó sẽ tự động xin lại IP address với DHCP mà nó đã xin ban đầu. Nó DHCP client lúc này sẽ gởi một sẽ gởi một DHCPREQUEST trực tiếp (unicast) đến DHCP server mà nó đã xin ban đầu. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 10 [...]...Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Nếu mà DHCP server đó "còn sống", nó sẽ trả lời bằng một gói DHCPACK để renew (cho thuê mới lại) tới DHCP client, gói này bao gồm thông các thông số cấu hình mới cập nhật nhất trên DHCP server Nếu DHCP server "đã chết", thì DHCP client này sẽ tiếp tục sử dụng cấu hình hiện thời của nó GVHD: TS Lê Anh Ngọc 11 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Và... Ngọc 16 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Relay Agent Broadcasts gói tin DHCP Offer đó đến các Client Sau khi nhận được gói tin DHCP Offer, client Broadcasts tiếp gói tin DHCP Request GVHD: TS Lê Anh Ngọc 17 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Relay Agent nhận gói tin DHCP Request đó từ Client và chuyển đến DHCP server cũng bằng tín hiệu Unicast DHCP server dùng tín hiệu... lời cho DHCP Relay Agent một gói DHCP ACK GVHD: TS Lê Anh Ngọc 18 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Relay Agent Broadcasts gói tin DHCP ACK đến Client Đến đây là hoàn tất quy trình tiếp nhận xử lý và chuyển tiếp thông tin của DHCP Relay Agent GVHD: TS Lê Anh Ngọc 19 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP 2 Cài đặt và quản lý dịch vụ DHCP 2.1 Cài đặt và cấp phép cho DHCP Server: ... thống mạng 1.5.2 .DHCP Relay Agent hoạt động như thế nào? Client Broadcasts gói tin DHCP Discover trong nội bộ mạng GVHD: TS Lê Anh Ngọc 15 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Relay Agent trên cùng mạng với Client sẽ nhận gói tin đó và chuyển đến DHCP server bằng tín hiệu Unicast DHCP server dùng tín hiệu Unicast gởi trả DHCP Relay Agent một gói DHCP Offer GVHD: TS Lê Anh Ngọc 16 Báo cáo đề. .. đến DHCP server một DHCPRELEASE Sau lệnh này, client sẽ không còn liên lạc với network bằng TCP/IP nữa GVHD: TS Lê Anh Ngọc 13 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP 1.5 .DHCP Replay Agent 1.5.1 .DHCP Replay Agent là gì? - DHCP Replay Agent là một máy tính hoặc một Router được cấu hình để lắng nghe và chuyển tiếp các gói tin giữa DHCP Client và DHCP Server từ subnet này sang subnet khác - DHCP. .. này từ phía DHCP Server1 , Domain Controller sẽ tiến hành kiểm tra xem Server1 có được cấp phép hoạt động dịch DHCP hay không? GVHD: TS Lê Anh Ngọc 22 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Vì Server1 đã được cấp phép hoạt động dịch vụ DHCP nên Server1 được phép cung cấp địa chỉ IP động cho các DHCP client trong nội bộ domain Ngược lại với Server1 , Server2 sau khi khởi động dịch vụ DHCP cũng tiến... nhân chuyển tiếp DHCP) được dùng cho mục đích này DHCP Relay Agent là một thực thể trung gian cho phép chuyển tiếp (relay) các GVHD: TS Lê Anh Ngọc 14 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Discover (hoặc DHCP Request), mà thường bị chặn ở ngay router, từ DHCP Client đến DHCP Server Dịch vụ Routing & Remote Access của Windows Server 2003 hỗ trợ tính năng cấu hình như một DHCP Relay Agent... trung chuyển DHCP Discover (hoặc DHCP Request) đến DHCP Server DHCP Relay Agent cho phép forward các truy vấn của DHCP Client đến DHCP server và trả lại IP cho Clients (làm nhiệm vụ như Proxy) - Trong trường hợp DHCP Client và DHCP Server không nằm cùng subnet và được kết nối qua bộ định tuyến (router) thì cần phải có giải pháp cho phép truy vấn từ DHCP Client vượt qua router để đến DHCP Server DHCP Relay... nhưng Server2 vẫn không được phép cung cấp địa chỉ IP động cho nội bộ domain Nếu DHCP server là không được authorize thì DHCP service sẽ log (ghi lại) một error trong system log (chúng ta có thể tìm thấy trong Administrative Tools/Event log) Cuối cùng DHCP Client xin được IP từ DHCP Server1 GVHD: TS Lê Anh Ngọc 23 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP 2.2 Cấu hình các thông số cho DHCP Server: ... Server: Để cấu hình DHCP Server, chúng ta phải có đủ quyền Admin trên máy chạy DHCP Service, xu hướng của chúng ta là làm việc từ xa bằng cách Remote với quyền Admin nên ta sẽ sử dụng công cụ MMC và AdminPak để làm việc Vào MMC  Chọn Add Snap in DHCP: Connect to và gõ địa chỉ IP của DHCP Server: GVHD: TS Lê Anh Ngọc 24 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP Nếu ta đang ngồi trên máy Local, thì không . dùng đề cấp phát cho Client khác. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 8 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Acknowledgement: Khi DHCP Server nhận được gói tin DHCP Request, nó sẽ trả lời lại DHCP. bộ mạng. GVHD: TS Lê Anh Ngọc 15 Báo cáo đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP DHCP Relay Agent trên cùng mạng với Client sẽ nhận gói tin đó và chuyển đến DHCP server bằng tín hiệu Unicast. DHCP. đề tài Mạng máy tính (Nhóm 8) – DHCP 2. Cài đặt và quản lý dịch vụ DHCP 2.1. Cài đặt và cấp phép cho DHCP Server: Tấc cả các phiên bản Windows Server từ 2000 trở lên đều có thể làm một DHCP server.