Conceptos DHCPv4

Conceptos DHCPv4
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Resumen

Este tema explica cómo funciona el DHCPv4 en una red de pequeñas y medianas empresas. ¡¡Empieza a aprender CCNA 200-301 ahora mismo!!

¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Módulo 7 del curso de Cisco CCNA 2, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 2 para guiarte del índice.

1. Servidor y Cliente DHCPv4

Dynamic Host Configuration Protocol v4 (DHCPv4) asigna direcciones IPv4 y otra información de configuración de red dinámicamente. Dado que los clientes de escritorio suelen componer gran parte de los nodos de red, DHCPv4 es una herramienta extremadamente útil para los administradores de red y que ahorra mucho tiempo.

Un servidor de DHCPv4 dedicado es escalable y relativamente fácil de administrar. Sin embargo, en una sucursal pequeña o ubicación SOHO, se puede configurar un router Cisco para proporcionar servicios DHCPv4 sin necesidad de un servidor dedicado. El software Cisco IOS admite un servidor DHCPv4 opcional con funciones completas.

El servidor DHCPv4 asigna dinámicamente, o arrienda, una dirección IPv4 de un conjunto de direcciones durante un período limitado elegido por el servidor o hasta que el cliente ya no necesite la dirección.

Los clientes arriendan la información del servidor durante un período definido administrativamente. Los administradores configuran los servidores de DHCPv4 para establecer los arrendamientos, a fin de que caduquen a distintos intervalos. El arrendamiento típicamente dura de 24 horas a una semana o más. Cuando caduca el arrendamiento, el cliente debe solicitar otra dirección, aunque generalmente se le vuelve a asignar la misma.

Servidor y Cliente DHCPv4

Servidor y Cliente DHCPv4

  1. El proceso de arrendamiento DHCPv4 comienza con el cliente enviando un mensaje solicitando los servicios de un servidor DHCP.
  2. Si hay un servidor DHCPv4 que recibe el mensaje, responderá con una dirección IPv4 y otra información de configuración de red posible.


2. Funcionamiento de DHCPv4

DHCPv4 funciona en un modo cliente/servidor. Cuando un cliente se comunica con un servidor de DHCPv4, el servidor asigna o arrienda una dirección IPv4 a ese cliente. El cliente se conecta a la red con esa dirección IPv4 arrendada hasta que caduque el arrendamiento. El cliente debe ponerse en contacto con el servidor de DHCP periódicamente para extender el arrendamiento. Este mecanismo de arrendamiento asegura que los clientes que se trasladan o se desconectan no mantengan las direcciones que ya no necesitan. Cuando caduca un arrendamiento, el servidor de DHCP devuelve la dirección al pool, donde se puede volver a asignar según sea necesario.

3. Pasos para Obtener un Arrendamiento

Cuando el cliente arranca (o quiere unirse a una red), comienza un proceso de cuatro pasos para obtener un arrendamiento:

  1. Descubrimiento de DHCP / DHCP Discover (DHCPDISCOVER)
  2. Oferta de DHCP / DHCP Offer (DHCPOFFER)
  3. Solicitud de DHCP / DHCP Request (DHCPREQUEST)
  4. Acuse de recibo de DHCP / DHCP Acknowledgment (DHCPACK)

Haz clic en cada botón para conocer el proceso de cuatro pasos para obtener un arrendamiento DHCP.

El cliente inicia el proceso con un mensaje de difusión/broadcast DHCPDISCOVER con su propia dirección MAC para detectar los servidores de DHCPv4 disponibles. Dado que el cliente no tiene información de IPv4 válida durante el arranque, utiliza direcciones de difusión de capa 2 y de capa 3 para comunicarse con el servidor. El propósito del mensaje DHCPDISCOVER es encontrar los servidores de DHCPv4 en la red.

DHCP Discover o DHCPDISCOVER

DHCP Discover o DHCPDISCOVER

Cuando el servidor de DHCPv4 recibe un mensaje DHCPDISCOVER, reserva una dirección IPv4 disponible para arrendar al cliente. El servidor también crea una entrada ARP que consta de la dirección MAC del cliente que realiza la solicitud y la dirección IPv4 arrendada del cliente. El servidor de DHCPv4 envía el mensaje DHCPOFFER asignado al cliente que realiza la solicitud.

DHCP Offer o DHCPOFFER

DHCP Offer o DHCPOFFER

Cuando el cliente recibe el DHCPOFFER del servidor, devuelve un mensaje DHCPREQUEST. Este mensaje se utiliza tanto para la iniciación del contrato de arrendamiento como para la renovación del mismo. Cuando se utiliza para la iniciación del arrendamiento, el DHCPREQUEST sirve como aviso de aceptación vinculante para el servidor seleccionado por los parámetros que ha ofrecido y una declinación implícita para cualquier otro servidor que pueda haber proporcionado al cliente una oferta vinculante.

Muchas redes empresariales utilizan varios servidores de DHCPv4. El mensaje DHCPREQUEST se envía en forma de difusión/broadcast para informarle a este servidor de DHCPv4 y a cualquier otro servidor de DHCPv4 acerca de la oferta aceptada.

DHCP Request o DHCPREQUEST

DHCP Request o DHCPREQUEST

Al recibir el mensaje DHCPREQUEST, el servidor puede verificar la información de arrendamiento con un ping de ICMP a esa dirección para asegurarse de que no se está utilizando ya, creará una nueva entrada ARP para el arrendamiento del cliente, y responderá con un mensaje DHCPACK. El mensaje DHCPACK es un duplicado del DHCPOFFER, excepto por un cambio en el campo de tipo de mensaje. Cuando el cliente recibe el mensaje DHCPACK, registra la información de configuración y puede realizar una búsqueda ARP para la dirección asignada. Si no hay respuesta al ARP, el cliente sabe que la dirección IPv4 es válida y comienza a utilizarla como propia.

DHCP Acknowledgment o DHCPACK

DHCP Acknowledgment o DHCPACK

4. Pasos para Renovar un Arrendamiento

Antes de la expiración del arrendamiento, el cliente inicia un proceso de dos pasos para renovar el arrendamiento con el servidor DHCPv4, como se muestra en la figura:

1. DHCP Request (DHCPREQUEST)

Antes de que caduque el arrendamiento, el cliente envía un mensaje DHCPREQUEST directamente al servidor de DHCPv4 que ofreció la dirección IPv4 en primera instancia. Si no se recibe un mensaje DHCPACK dentro de una cantidad de tiempo especificada, el cliente transmite otro mensaje DHCPREQUEST de modo que uno de los otros servidores de DHCPv4 pueda extender el arrendamiento.

2. DHCP Acknowledgment (DHCPACK)

Al recibir el mensaje DHCPREQUEST, el servidor verifica la información del arrendamiento al devolver un DHCPACK.

Nota: Estos mensajes (principalmente DHCPOFFER y DHCPACK) se pueden enviar como unidifusión/unicast o difusión/broadcast según la IETF RFC 2131.

Renovar un Arrendamiento DHCP

Renovar un Arrendamiento DHCP

Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.

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