CONFIGURACIÓN DE UN SERVIDOR DE DHCPV4 BÁSICO

Un router Cisco que ejecuta el software IOS de Cisco puede configurarse para que funcione como servidor de DHCPv4. El servidor de DHCPv4 que utiliza IOS de Cisco asigna y administra direcciones IPv4 de conjuntos de direcciones especificados dentro del router para los clientes DHCPv4. La topología que se muestra en la figura 1 se utiliza para ilustrar esta funcionalidad.

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Paso 1: Excluir direcciones IPv4

El router que funciona como servidor de DHCPv4 asigna todas las direcciones IPv4 en un conjunto de direcciones DHCPv4, a menos que esté configurado para excluir direcciones específicas. Generalmente, algunas direcciones IPv4 de un conjunto se asignan a dispositivos de red que requieren asignaciones de direcciones estáticas. Por lo tanto, estas direcciones IPv4 no deben asignarse a otros dispositivos. Para excluir direcciones específicas, utilice el comando ip dhcp excluded-address, como se muestra en la figura 2.

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Se puede excluir una única dirección o un rango de direcciones especificando la dirección más baja y la dirección más alta del rango. Las direcciones excluidas deben incluir las direcciones asignadas a los routers, a los servidores, a las impresoras y a los demás dispositivos que se configuraron o se configurarán manualmente.

Paso 2: Configurar un pool de DHCPv4

La configuración de un servidor de DHCPv4 implica definir un conjunto de direcciones que se deben asignar. Como se muestra en la figura 3, el comando ip dhcp pool nombre-del-conjunto crea un conjunto con el nombre especificado y coloca al router en el modo de configuración de DHCPv4, que se identifica con el indicador Router(dhcp-config)#.

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Paso 3: Configurar tareas específicas

En la figura 4, se indican las tareas para finalizar la configuración del pool de DHCPv4. Algunas de ellas son optativas, mientras que otras deben configurarse.

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El conjunto de direcciones y el router de gateway predeterminado deben estar configurados. Utilice la instrucción network para definir el rango de direcciones disponibles.

Utilice el comando default-router para definir el router de gateway predeterminado. Normalmente, el gateway es la interfaz LAN del router más cercano a los dispositivos clientes. Se requiere un gateway, pero se pueden indicar hasta ocho direcciones si hay varios gateways.

Otros comandos del pool de DHCPv4 son optativos. Por ejemplo, la dirección IPv4 del servidor DNS que está disponible para un cliente DHCPv4 se configura mediante el comando dns-server. El comando domain-name dominio se utiliza para definir el nombre de dominio. La duración del arrendamiento de DHCPv4 puede modificarse mediante el comando lease. El valor de arrendamiento predeterminado es un día. El comando netbios-name-server se utiliza para definir el servidor WINS con NetBIOS.

Ejemplo de DHCPv4

Un ejemplo de configuración con parámetros básicos de DHCPv4 configurados en el router R1 se muestra en la Figura 5. R1 está configurado como servidor DHCPv4 para la LAN 192.168.10.0/24 mediante la topología de ejemplo de la Figura 1.

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Deshabilitación de DHCPv4

El servicio DHCPv4 está habilitado de manera predeterminada. Para deshabilitar el servicio, utilice el comando del modo de configuración global no service dhcp. Utilice el comando del modo de configuración global service dhcp para volver a habilitar el proceso del servidor de DHCPv4. Si los parámetros no se configuran, habilitar el servicio no tiene ningún efecto.

FUNCIONAMIENTO DE DHCPV4

Como se muestra en la figura 1, 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 IP 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 conjunto, donde se puede volver a asignar según sea necesario.

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Origen del arrendamiento

Cuando el cliente arranca (o quiere unirse a una red), comienza un proceso de cuatro pasos para obtener un arrendamiento. Como se muestra en la figura 2, un cliente inicia el proceso con un mensaje de difusión DHCPDISCOVER con su propia dirección MAC para detectar los servidores de DHCPv4 disponibles.

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Detección de DHCP (DHCPDISCOVER)

El mensaje DHCPDISCOVER encuentra los servidores de DHCPv4 en la red. 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.

Oferta de DHCP (DHCPOFFER)

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. Como se muestra en la figura 3, el servidor de DHCPv4 envía el mensaje DHCPOFFER asignado al cliente que realiza la solicitud. El mensaje DHCPOFFER se envía como una unidifusión, y se utiliza la dirección MAC de capa 2 del servidor como la dirección de origen y la dirección MAC de capa 2 del cliente como el destino.

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Solicitud de DHCP (DHCPREQUEST)

Cuando el cliente recibe el mensaje DHCPOFFER proveniente del servidor, envía un mensaje DHCPREQUEST, como se muestra en la figura 4. Este mensaje se utiliza tanto para el origen como para la renovación del arrendamiento. Cuando se utiliza para el origen del arrendamiento, el mensaje DHCPREQUEST sirve como notificación de aceptación vinculante al servidor seleccionado para los parámetros que ofreció y como un rechazo implícito a cualquier otro servidor que pudiera haber proporcionado una oferta vinculante al cliente.

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

Acuse de recibo de DHCP (DHCPACK)

Al recibir el mensaje DHCPREQUEST, el servidor verifica la información del arrendamiento con un ping ICMP a esa dirección para asegurarse de que no esté en uso, crea una nueva entrada ARP para el arrendamiento del cliente y responde con un mensaje DHCPACK de unidifusión, como se muestra en la figura 5. El mensaje DHCPACK es un duplicado del mensaje DHCPOFFER, a excepción de un cambio en el campo de tipo de mensaje. Cuando el cliente recibe el mensaje DHCPACK, registra la información de configuración y realiza una búsqueda de 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.

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Renovación del arrendamiento

Solicitud de DHCP (DHCPREQUEST)

Como se muestra en la figura 6, 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.

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Acuse de recibo de DHCP (DHCPACK)

Al recibir el mensaje DHCPREQUEST, el servidor verifica la información del arrendamiento al devolver un DHCPACK, como se muestra en la figura 7.

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INTRODUCCIÓN A DHCPV4

DHCPv4 asigna direcciones IPv4 y otra información de configuración de red en forma dinámica. 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 con funciones completas opcional.

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.

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