DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol

DHCP ist ein Protokoll, um IP-Adressen in einem TCP/IP-Netzwerk zu verwalten und an die Stationen zu verteilen. Mit DHCP ist jede Netzwerk-Station in der Lage sich selber vollautomatisch zu konfigurieren.

Warum DHCP?

Um ein Netzwerk per TCP/IP aufzubauen ist es notwendig jede einzelne Station zu konfigurieren. Für ein TCP/IP-Netzwerk müssen folgende Einstellungen bei jeder Station vorgenommen werden:

• Vergabe einer eindeutigen IP-Adresse
• Zuweisen einer Subnetzmaske (Subnetmask)
• Zuweisen des Default- bzw. Standard-Gateways
• DNS-Serveradressen

In den ersten IP-Netzen wurden IP-Adressen noch von Hand vergeben und fest in die Systeme eingetragen. Die dazu erforderliche Dokumentation war jedoch nicht immer fehlerfrei und schon gar nicht aktuell und vollständig. Der Ruf nach einer einfachen und automatischen Adressverwaltung wurde deshalb besonders bei Betreibern großer Netze lauter. Hier war sehr viel Planungs- und Arbeitszeit notwendig. Um dem zu entgehen, wurde DHCP entwickelt.
Mit DHCP kann jede Netzwerk-Station die Adresskonfiguration von einem DHCP-Server anfordern und sich selber automatisch konfigurieren. So müssen IP-Adressen nicht mehr manuell verwaltet und zugewiesen werden.

DHCPv6

Bei IPv6 gibt es die Stateless Autoconfiguration. Doch diese berücksichtigt keine Informationen über Host-, Domainnamen und DNS. Diese Angaben und noch mehr können durch den Einsatz eines DHCPv6-Servers ergänzt werden. Dieser liefert die gewünschten Zusatzinformationen, kümmert sich dabei aber nicht um die Adressvergabe. Man spricht von Stateless DHCPv6.

Funktionsweise von DHCP

DHCP ist eine Client-Server-Architektur. Der DHCP-Server verfügt über einen Pool von IP-Adressen, die er den DHCP-Clients zuteilen kann. Bei größeren Netzen muss der DHCP-Server zudem wissen, welche Subnetze und Standard-Gateway es gibt. In der Regel ist der DHCP-Server ein Router.
Wird eine Station gestartet und ist dort ein DHCP-Client aktiviert, wird ein in seiner Funktion eingeschränkter Modus des TCP/IP-Stacks gefahren. Dieser hat keine gültige IP-Adresse, keine Subnetzmaske und kein Standard-Gateway. Das einzige, was der Client machen kann, ist IP-Broadcasts verschicken. Der DHCP-Client verschickt ein UDP-Paket mit der Ziel-Adresse 255.255.255.255 und der Quell-Adresse 0.0.0.0. Dieser Broadcast dient als Adressanforderung an alle verfügbaren DHCP-Server. Im Optimalfall gibt es nur einen DHCP-Server. So vermeidet man Konflikte bei der Adressvergabe.
Der DHCP-Server antwortet auf den Broadcast mit einer freien IP-Adresse und weiteren Parametern. Danach wird die Datenübergabe bestätigt.

Mit DHCP werden nicht nur die IP-Adressen verteilt. Bei der Gelegenheit werden weitere Parameter übergeben, um die IP-Konfiguration im Client zu vervollständigen. Jeder angesprochene DHCP-Server schickt ein UDP-Paket mit folgenden Daten zurück:

• MAC-Adresse des Clients
• mögliche IP-Adresse
• Laufzeit der IP-Adresse
• Subnetzmaske
• IP-Adresse des DHCP-Servers / Server-ID

Aus der Auswahl von evt. mehreren DHCP-Servern sucht sich der DHCP-Client eine IP-Adresse heraus. Daraufhin verschickt er eine positive Meldung an den betreffenden DHCP-Server. Alle anderen Server erhalten die Meldung ebenso und gehen von der Annahme der IP-Adresse zugunsten eines anderen Servers aus. Anschließend muss die Vergabe der IP-Adresse vom DHCP-Server bestätigt werden. Sobald der DHCP-Client die Bestätigung erhalten hat, speichert er die Daten lokal ab. Abschließend wird der TCP/IP-Stack vollständig gestartet.
Doch nicht nur die Daten zum TCP/IP-Netzwerk kann DHCP an den Client vergeben. Sofern der DHCP-Client weitere Angaben auswerten kann, übermittelt der DHCP-Server weitere Optionen:

• Time Server
• Name Server
• Domain Name Server (Alternative)
• WINS-Server
• Domain Name
• Default IP TTL
• Broadcast Address
• SMTP Server
• POP3 Server

Konfiguration des DHCP-Clients unter Windows 2000

Die Konfiguration des DHCP-Clients unter Windows ist in der Regel gar nicht notwendig. Meistens ist er bereits aktiviert. Sofern ein DHCP-Server installiert ist, holt sich das Betriebssystem die notwendigen Daten selber.
Wurden die TCP/IP-Konfiguration von DHCP vorgenommen können die Daten mit dem Befehl ipconfig auf der Kommandozeile bzw. MS-DOS-Eingabeaufforderung von Windows eingesehen werden.

Microsoft Windows XP [Version 5.1.2600]
(C) Copyright 1985-2001 Microsoft Corp.


C:\>ipconfig

Windows-IP-Konfiguration

Ethernetadapter LAN-Verbindung:

  Verbindungsspezifisches DNS-Suffix: t-online.de
  IP-Adresse. . . . . . . . . . . . : 192.168.168.11
  Subnetzmaske. . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
  Standardgateway . . . . . . . . . : 192.168.168.8

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• TCP/IP
• IPv4 - Internet Protocol Version 4
• IP-Routing
• NAT - Network Address Translation
• ipconfig / winipcfg (Windows)

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