DHCP Server

Функция DHCP-сервера на коммутаторе позволяет автоматически выдавать IP-адреса и сетевые параметры клиентам в пределах заданной подсети (VLAN). Коммутатор в этом режиме сам отвечает на DHCP-запросы клиентов (DISCOVER/REQUEST) и возвращает OFFER/ACK с параметрами: IP-адрес, маска, шлюз, DNS, время аренды и т.д.

DHCP-сервер на коммутаторе используется, когда:

• в VLAN требуется автономная выдача адресов без отдельного сервера;
• нужно быстро поднять тестовый/лабораторный сегмент;
• требуется локальная выдача адресов в отдельной подсети (например, пользовательский VLAN).

DHCP работает по схеме DORA:

• DISCOVER - клиент широковещательно ищет сервер.
• OFFER - сервер предлагает адрес и параметры.
• REQUEST - клиент запрашивает предложенный адрес (или продление аренды).
• ACK - сервер подтверждает выдачу и фиксирует binding (привязку IP к клиенту).

DHCP использует UDP:

• сервер: 67/udp
• клиент: 68/udp

Пул DHCP задает:

• подсеть (network / mask);
• диапазон выдачи (range);
• опции (gateway, dns, дополнительные option).

Необходимые условия и предварительные требования

Перед настройкой DHCP-сервера необходимо:

• определить VLAN и подсеть, где будет раздача адресов;
• настроить L3-интерфейс VLAN (SVI) как шлюз для клиентов;
• определить диапазон выдачи адресов, чтобы исключить статические адреса;
• определить параметры, которые выдаются клиенту:
  • default gateway (шлюз) - обычно адрес VLAN-интерфейса;
  • DNS (один или несколько);
  • время аренды (lease-time);
• перевести клиентские порты в нужный VLAN;
• убедиться, что в этом же VLAN не работает другой DHCP-сервер.

Назначение применяемой команды/конфигурации

Команды в режиме глобальной конфигурации

ip dhcp excluded-address 
ip dhcp pool 
ip dhcp server

no ip dhcp excluded-address 
no ip dhcp pool 
no ip dhcp server

Команды в режиме настройки DHCP

address <ipv4_addr> <ipv4_mask>
address <ipv4_addr> interface { GigabitEthernet | 25GigabitEthernet }
broadcast <ipv4_addr>
client-identifier fqdn <word>
client-identifier mac-address <mac_ucast>
client-identifier name <word>
client-name <word>
default-router <ipv4_addr>
dns-server <ipv4_addr>
domain-name <word>
hardware-address <mac_ucast>
host <ipv4_addr> <ipv4_mask>
lease { <0-365> <0-23> <0-59> | infinite }
netbios-name-server <ipv4_addr>
netbios-node-type { b-node | h-node | m-node | p-node }
netbios-scope <word>
network <ipv4_addr> <ipv4_mask>
nis-domain-name <word>
nis-server <ipv4_addr>
ntp-server <ipv4_addr>
option 66 ascii <word128>
option 67 ascii <word128>
option 242 ascii <string1-128>
option 242 hex <hexval>
reserved-only
vendor class-identifier <string64>

no address <ipv4_addr>
no broadcast
no client-identifier
no client-name
no default-router
no dns-server
no domain-name
no hardware-address
no host
no lease
no netbios-name-server
no netbios-node-type
no netbios-scope
no network
no nis-domain-name
no nis-server
no ntp-server
no option <1-254>
no reserved-only
no vendor class-identifier <string64>

Команды отображения информации

show ip dhcp detailed statistics { client | combined | normal-forward | relay | server | snooping }
show ip dhcp excluded-address
show ip dhcp pool 
show ip dhcp server binding
show ip dhcp server declined-ip
show ip dhcp server statistics

Команды очистки

clear ip dhcp server binding
clear ip dhcp server statistics
clear ip dhcp detailed statistics

Пример конфигурирования

Настройка

Шаг 1. Глобальное включение dhcp сервера

(config)# ip dhcp server

Шаг 2. Настройка интерфейса VLAN 100

(config)# interface vlan 100
(config-if-vlan)# ip address 10.0.100.1 255.255.255.0

Шаг 3. Привязка dhcp сервера к интерфейсу

(config-if-vlan)# ip dhcp server

Шаг 4. Создание dhcp пула

(config)# ip dhcp pool DYNAMIC_POOL
(config-dhcp-pool)# network 10.0.100.0 255.255.255.0
(config-dhcp-pool)# default-router 10.0.100.1
(config-dhcp-pool)# dns-server 8.8.8.8 8.8.4.4
(config-dhcp-pool)# domain-name lab.local
(config-dhcp-pool)# lease 0 0 3

Шаг 5. Исключение адресов из dhcp пула

(config)# ip dhcp excluded-address 10.0.100.1 10.0.100.10

Полный вывод выполненных конфигураций

configure terminal
!
ip dhcp server
!
interface vlan 100
 ip address 10.0.100.1 255.255.255.0
 ip dhcp server
!
ip dhcp pool DYNAMIC_POOL
 network 10.0.100.0 255.255.255.0
 default-router 10.0.100.1
 dns-server 8.8.8.8 8.8.4.4
 domain-name lab.local
 lease 0 0 3
!
ip dhcp excluded-address 10.0.100.1 10.0.100.10

Изучение состояния устройства

Просмотр конфигурации

# show ip dhcp server

DHCP server is globally enabled.
  Enabled VLANs are 100.


# show ip dhcp pool

Pool Name: DYNAMIC_POOL
----------------------------------------------
  Type is network
  IP is 10.0.100.0
  Subnet mask is 255.255.255.0
  Subnet broadcast address is -
  Lease time is 3 minutes
  Default router is 10.0.100.1
  Domain name is lab.local
  Option 66:  -
  Option 67:  -
  DNS servers are 8.8.8.8 8.8.4.4
  NTP server is -
  Netbios name server is -
  Netbios node type is -
  Netbios scope identifier is -
  NIS domain name is -
  NIS server is -
  Vendor class information is -
  Client identifer is -
  Hardware address is -
  Client name is -
  Is not restricted to reserved addresses:
    No reserved addresses are configured


# show ip dhcp excluded-address

     Low Address      High Address
     ---------------  ---------------
01   10.0.100.1       10.0.100.10



# show ip dhcp server binding

IP: 10.0.100.11
----------------------------------------------
  State is committed
  Binding type is automatic
  Pool name is DYNAMIC_POOL
  Server/Relay IP is 10.0.100.1
  VLAN ID is 100
  Subnet mask is 255.255.255.0
  Client identifier is type of MAC address that is 02:42:c2:6e:19:00
  Hardware address is 02:42:c2:6e:19:00
  Lease time is 3 minutes 0 seconds
  Expiration is 2 minutes 44 seconds



# show ip dhcp server statistics

Database Counters
=========================
  POOL                  1
  Excluded IP           1
  Declined IP           0
=========================

Binding Counters
=========================
  Automatic             1
  Manual                0
  Expired               0
=========================

Message Received Counters
=========================
  DISCOVER              1
  REQUEST               6
  DECLINE               0
  RELEASE               0
  INFORM                0
=========================

Message Sent Counters
=========================
  OFFER                 1
  ACK                   6
  NAK                   0
=========================

Рекомендации выполнения команд/настроек

Диапазон адресов

Диапазон DHCP подбирать так, чтобы исключить статические адреса (шлюз, принтеры, серверы);

Проверка VLAN

Проверять, что клиентские порты действительно в нужном VLAN;

Конфликты адресов

При наличии конфликтов - проверить статические IP у устройств и при необходимости включить функции проверки конфликтов адресов.