DHCP 이론

DHCP는 Dynamic Host Configuration Protocol의 약자로써 네트워크 장비에 자동으로 IP를 할당할 때 사용하는 프로토콜이다. Router에서도 이러한 DHCP기능을 이용하여 장비에 IP를 할당해 줄 수 있다. IP 뿐만 아니라 Subnet Mask, DNS server address, Default gateway까지 설정한다.

DHCP는 UDP 67, 68번 포트를 사용하며 DHCP server가 67 , DHCP client가 68번 포트를 사용한다.

   

DHCP Packet에는 4가지가 있다.

(Discover , Offer , Request , Ack)

   

   

IP 주소 임대 절차

   

1. DHCP Discover

Client가 동일 네트워크에 위치하는 DHCP Server를 찾고 IP를 요청하기 위한 Packet으로 Ethernet망에 Broadcast로 보내진다. (Ethernet header의 Destination MAC이 FF:FF:FF:FF:FF:FF)

   

   

   

2. DHCP Offer

Discover 메시지를 받은 DHCP Server가 Client에게 자신의 존재를 알리기 위해 보내는 메시지로 Ethernet망에 Broadcast로 보내진다. 이 Packet에는 IP, Subnet Mask, Default gateway ip, DNS ip, 임대기간 등이 제공된다

   

   

   

3. DHCP Request

DHCP Offer를 받은 Client는 동일 네트워크에 DHCP Server가 있다는 것을 알았고 Server에게서 받은 IP정보를 사용하겠다는 것을 전하기 위해 Broadcast로 보낸다.

만약에 이 네트워크 안에 2대 이상의 DHCP Server가 존재하는 경우 Client는 2개 이상의 DHCP Offer를 받을 것이다. 이 중에 하나의 Server를 선택하여 그 Server의 IP를 DHCP Request 메시지 내에 Server Identifier field에 기록하여 모든 Server에게 Broadcast로 전달한다.

DHCP Request를 Broadcast로 전달하는 이유는 DHCP Server들은 DHCP Offer를 보내면서 해당 Client에게 빌려줄 IP주소와 기타 정보들을 내부적으로 저장해 놓기 때문에 선택 받지 못한 DHCP Server들이 이 정보들을 지울 수 있게 하기 위함이다.

   

   

   

4. DHCP Ack

Request를 받은 Server가 정식으로 임대를 허락한다는 의미로 보내는 Packet으로 아직 Client가 IP주소를 할당 받지 못했기 때문에 Broadcast로 보내진다. 이 Packet에는 IP, Subnet Mask, Default gateway, DNS server ip, 임대기간 등이 포함된다. Ack를 받은 Client는 임대 IP를 사용하여 통신한다

   

   

   

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IP 주소 임대 기간 연장 절차

   

1. DHCP Request

임대 기간의 50%가 경과하면 Client는 IP 주소 임대 기간 연장을 위해 Server 에게 DHCP Request를 보낸다. Client는 IP를 할당 받아 사용 중이고 Client와 Server간에 서로 주소를 알기 때문에 이 Packet은 Unicast로 보내진다.

   

   

   

   

2. DHCP Ack

DHCP Request 메시지를 수신한 DHCP Server가 Client의 요청을 수락하면 DHCP Ack를 보낸다. 이 메시지 안에는 Client가 사용하는 IP, Subnet Mask, Default gateway, DNS server ip, 임대기간 등이 포함된다. DHCP Ack를 수신한 Client는 메시지에 포함된 임대 기간 동안 IP를 연장하여 사용할 수 있다.

   

   

   

만약에 이 때 DHCP Ack가 오지 않는다면 전체 임대 기간의 87.5%가 지났을 때 다시 한 번 DHCP Request를 보낸다.

   

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IP 주소 반납 절차

   

DHCP Release

임대 받았던 IP주소가 더 이상 필요치 않게 되면 Client는 DHCP Release 메시지를 Unicast로 Server에게 전달한다. 이후 Client는 더 이상 인터넷에 접근 할 수 없는 상태가 된다.