Зачем нужен DHCP и как его включить на маршрутизаторах разных марок

Автор статьи

Антон Богданов

Инженер-проектировщик сетей связи

DHCP-сервер — до недавнего времени этот термин использовался только среди профессионалов в области информационных систем. Но с появлением интернет-маршрутизаторов практически в каждой квартире разобраться с тем, как работает DHCP, будет нелишним и для простых людей, не связанных с телекоммуникационными сетями.

Что такое DHCP

Дословно эта аббревиатура (protocol DHCP) означает Dynamic Host Configuration Protocol, что в переводе на русский язык означает «протокол динамической настройки узла». Благодаря этой технологии не требуется прописывать на каждом клиенте сетевые параметры, такие как:

• IP-адрес;
• Маска подсети;
• Основной шлюз;
• Адрес DNS-сервера.

В рамках этой статьи определим термины:

• Клиент (Client) – устройство, с которого происходит выход в интернет;
• Сервер (Server) – устройство, предоставляющее возможность выхода в интернет для клиента.

Простыми словами, DHCP выполняет всю работу по подбору сетевых настроек автоматически, без необходимости присваивать вручную каждому устройству свой IP-адрес. Это очень упрощает работу системного администратора в случае расширения сети.

Виды

Для выхода в интернет используется протокол IPv4. Для своей работы он применяет IP-адреса. IP у каждого компьютера в рамках одной сети должен быть уникальный.

Определение адресов может быть двух типов:

• Статическое (распределение вручную) – IP каждому клиенту присваивается вручную администратором сети;
• Динамическое (DHCP) – IP присваиваются автоматически исходя из заданных условий.

Принцип действия

Если то для чего нужен DHCP, понять довольно просто, то с принципом его работы нужно немного разобраться. Присвоение IP посредством DHCP выполняется в 4 действия:

• Discover (Поиск сервера). Клиент, которому нужно получить сетевой адрес, отправляет сообщение на все компьютеры в сети с запросом на присвоение ему IP. Для своей временной идентификации клиенту присваивается адрес 0.0.0.0;
• Offer (Предложение сервера). Сервер получает запрос от клиента, анализирует его и, исходя из своих настроек, подбирает конфигурацию и отправляет её клиенту;
• Request (Запрос). Получив предлагаемые настройки, клиент отправляет на адрес ответившего ему сервера запрос о предоставлении ему этих настроек;
• Acknowledge (Подтверждение). Сервер получает запрос на уже конкретные настройки, предложенные ранее, создаёт привязку для клиента и отправляет ему их.

Присвоенные настройки выдаются не навсегда, а на какое-то время. Когда срок аренды (lease time) адреса подходит к концу, клиент отправляет на сервер запрос для обновления аренды этого же адреса. Сервер получает запрос, и если никаких причин для отказа нет, обновляет аренду.

Весь этот обмен пакетами происходит в пределах одной подсети, если клиент и сервер находятся в разных подсетях, то нужно использовать DHCP Relay для связи между ними.

IP адресация

Для работы по сети любому устройству требуется IP-адрес. В протоколе IPv4 это числовой идентификатор, состоящий из 4 разрядов, каждый из которых отделяется точкой, без него устройство не может быть определено в сетевой инфраструктуре. Зачастую маршрутизатор имеет IP-адрес 192.168.1.1, а подключённое к нему устройство, например, 192.168.1.2.

Клиенту должна быть присвоена определённая маска подсети, например, 255.255.255.0. Она позволяет определить к какой сети относится данный клиент.

Для связи между интернетом и сетью в любой сети должен быть определён IP-адрес основного шлюза. В роли шлюза выступает маршрутизатор, который предоставляет доступ в сеть всем устройствам в своей сети.

Проблемы с интернетом и сетью

При использовании DHCP могут возникать некоторые проблемы с доступом в интернет:

• Дублирование IP. Когда в пределах одной сети у двух и более устройств прописан один и тот же адрес, то возникнет ошибка «Address Already in Use», что означает, что данный адрес уже используется. В этом случае нужно проверить настройки IP на всех компьютерах и изменить совпадающие. Это может быть из-за того, что на роутере установлена раздача адресов по DHCP или присвоены статические адреса некоторым устройствам, и из-за того, что неправильно задан диапазон IP, раздаваемых динамически, DHCP сервер пытается присвоить уже используемый адрес. Для решения этой проблемы можно посмотреть список клиентов DHCP и передвинуть диапазон динамических адресов далее;
• Исчерпание IP. Это означает, что пул адресов, доступных для динамической раздачи, исчерпан и его нужно расширить, чтобы новые устройства могли получать адреса.
• Неправильная настройка DHCP и клиента. В случае, если изменить на самом клиенте присвоенные ему автоматические настройки, то доступа в сеть не будет. Присваивать адреса клиентам нужно на роутере, и уже после и на клиенте.

Включение в Windows

В случае подключения компьютера напрямую к кабелю от интернет-провайдера, как правило, умения работать с DHCP не требуется. Поскольку в большинстве случаев подключение физических лиц происходит через протокол PPPoE, в котором пользователю нужно лишь создать подключение к сети и ввести там свой логин и пароль. В этом случае компьютеру будет присвоен динамический IP, который через время изменится на другой. И в этот момент пользователь не догадывается, что служба DHCP уже вовсю работает на его компьютере, и позволяет провайдеру предоставить ему любой IP.

Для настройки DHCP сервера в операционной системе Windows нужно зайти в “Центр управления сетями и общим доступом” и выбрать пункт “Изменение параметров адаптера”. В открывшемся окне нужно найти сетевую карту и в контекстном меню выбрать пункт “Свойства”, в новом окне найти пункт “IP версии 4” и нажать на кнопку “Свойства”. В открывшемся окне можно увидеть, что активны настройки получения адреса автоматически.

В случае, если провайдер предоставил вам статический IP, то это означает что для доступа в интернет устройство должно иметь строго тот адрес, который выдал провайдер, для этого в этом же окне нужно указать параметры, выданные провайдером. Проведя соответствующие настройки, вы отключите DHCP на своём компьютере и ему никто не сможет присвоить другой адрес, отличный от того, который был установлен.

Настройка на роутерах

Всё это относилось к настройкам внешнего IP, но что делать, если у пользователя стоит задача обеспечить доступом в интернет несколько устройств? В этом случае нужно использовать маршрутизатор, для настройки которого пригодится умение работать с DHCP.

В зависимости от того, какой тип подключения используется, с выделенным или динамическим IP, так же как и в случае с настройкой подключения в операционной системе, роутер получит либо динамический (DHCP), либо статический IP.

Но это ещё не всё, ведь для каждого устройства, подключённого к сети, требуется собственный адрес, уникальный только в рамках данной сети, чтобы роутер мог «понимать», как ему общаться с тем или иным устройством. Внешний адрес, уникальный в глобальной сети, у всех устройств будет точно такой же, как и у маршрутизатора, а вот с внутренними нужно будет разобраться непосредственно пользователю.

Сам роутер имеет статический внутренний IP, обычно это 192.168.1.1 или 192.168.0.1. На всех роутерах DHCP сервер активирован по умолчанию. Это сделано для того, чтобы можно было подключиться к маршрутизатору с любого устройства, роутер сам определит, какой ему присвоить адрес и даст доступ во внутреннюю сеть. Такой способ подключения клиентов очень удобен, ведь в этом случае не нужно проводить предварительную настройку каждого устройства и присваивать каждому уникальный внутренний адрес. Все новые устройства без проблем получат адреса и доступ в сеть.

Однако это может быть неудобно, если нужно управлять этими устройствами, в этом случае лучше будет отключить динамическое распределение адресов и присвоить каждому устройству свой IP. Принцип настройки DHCP-сервера на роутере разных моделей одинаков, но достигается разными путями.

Итак, всё же как включить DHCP на роутере? Если вкратце, то нужно сначала активировать работу сервера, настроить пул (диапазон адресов, которые выдаются роутером автоматически) задав начальный и конечный IP и время его аренды.

Asus

Настройка роутера этой фирмы происходит следующим образом. В левом краю web-панели есть пункт “Локальная сеть”, нажав на него, нужно выбрать вкладку DHCP-сервер. На открывшейся странице нужно отметить пункт “Да” в графе “Включить DHCP-сервер”.

Здесь можно настроить пул выдаваемых автоматически адресов и время аренды.

D-Link

Настраивать роутеры D-Link чуть сложнее, поскольку у них сильно разнятся варианты исполнения интерфейса. Но обычно пункт настройки DHCP вынесен непосредственно в основное меню на главной странице.

Здесь всё те же настройки, только выглядят несколько иначе.

TP-LINK

Параметры DHCP на устройствах TP-LINK доступны практически с главной страницы интерфейса.

В левом краю есть стэк “DHCP”. Развернув его, можно увидеть ещё три пункта, в которых можно настроить, посмотреть список клиентов и зарезервировать адреса для определённых клиентов. Для настройки нужно выбрать пункт “Настройка DHCP”. Далее нужно активировать сервер и произвести его настройку, задав интервал и время аренды.

Zyxel keenetic

Для настройки роутеров Zyxel нужно зайти в панель Администратора, затем в настройки домашней сети.

Там выбрать вкладку “Параметры IP” и поставить галочку “Включён” в пункте “Сервер DHCP”.

Netis

Настройки роутеров Netis несколько более скудные, здесь можно включить и отключить DHCP на маршрутизаторе и задать диапазон выдаваемых IP.

Попасть в эти настройки можно из стэка “Сеть”, пункт “LAN”.

Upvel

В левом стеке есть пункт “Основные настройки”, там “Интерфейс LAN”, в нём на выбор можно включить DHCP или DHCP Relay (ретранслятор в другие подсети).

Здесь можно установить диапазон адресов, срок аренды и редактировать список зарезервированных клиентов, добавлять и удалять их.