Что такое DHCP и как устройства получают IP-адрес

Коротко

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — служба, которая автоматически настраивает устройство при подключении к сети. Без неё пришлось бы вручную вбивать параметры в каждый ноутбук и телефон.

DHCP-сервер выдаёт устройству:

• IP-адрес (например, 192.168.1.57);
• маску подсети — какие адреса относятся к локальной сети;
• шлюз по умолчанию — адрес роутера для выхода в интернет;
• DNS-серверы — кто превращает имена вроде example.com в адреса.

В небольшом офисе DHCP-сервером обычно работает роутер. В сетях покрупнее это может быть Windows Server, межсетевой экран или отдельная служба.

Как устройство получает адрес: аренда

Обмен состоит из четырёх сообщений, их часто запоминают как DORA:

1. Discover — новое устройство кричит на всю сеть: «Есть здесь DHCP-сервер?»
2. Offer — сервер отвечает: «Можешь взять 192.168.1.57».
3. Request — устройство: «Беру 192.168.1.57».
4. Acknowledge — сервер подтверждает и отмечает адрес как занятый.

Адрес выдаётся на ограниченный срок — это аренда (lease). Примерно на середине срока устройство незаметно просит её продлить. Если ноутбук ушёл из офиса и не вернулся, аренда истекает и адрес возвращается в пул.

Посмотреть, что получил ваш компьютер:

# Windows
ipconfig /all

# macOS / Linux
ifconfig    # или: ip addr

Если Windows показывает адрес, начинающийся с 169.254, устройство не дождалось ответа ни от одного DHCP-сервера — проверьте кабель, Wi-Fi или сам сервер.

Пулы (scope), диапазоны и срок аренды

Scope — диапазон адресов, который серверу разрешено раздавать, вместе с сопутствующими настройками. Типичная схема небольшого офиса:

Срок аренды — компромисс. Короткая аренда быстро возвращает адреса, что полезно в гостевом Wi-Fi с большим потоком устройств. Длинная подходит для стабильной сети сотрудников. Если пул постоянно заканчивается, решение — расширить пул или вынести гостей в отдельный сегмент, а не просто сократить аренду.

Резервирование или статический IP

Принтеры, IP-камеры, NAS, серверы и точки доступа должны сохранять один и тот же адрес — иначе после перезагрузки компьютеры и видеорегистраторы их теряют. Способов два:

• Резервирование DHCP (reservation) — сервер всегда выдаёт один и тот же адрес конкретному MAC-адресу. Настройки хранятся в одном месте, а шлюз и DNS устройство по-прежнему получает автоматически. Обычно это лучший вариант.
• Статический IP на самом устройстве — адрес прописывается вручную в устройстве. Работает даже при упавшем DHCP, но о нём легко забыть и случайно включить тот же адрес в пул.

Что бы вы ни выбрали, держите статические и зарезервированные адреса вне DHCP-пула и ведите простую таблицу: устройство, MAC, IP, где стоит.

Частые проблемы и конфликты

• Конфликт IP-адресов. У двух устройств одинаковый адрес — чаще всего потому, что кто-то задал статический IP внутри DHCP-пула. Вынесите статический адрес за пределы пула или используйте резервирование.
• Посторонний DHCP-сервер (rogue DHCP). В сети появляется второй источник адресов — чаще всего домашний Wi-Fi роутер, воткнутый в офисную розетку. Устройства случайным образом получают неверные адреса и теряют интернет. Отключите DHCP на этом устройстве или переведите его в режим точки доступа. Управляемые коммутаторы поддерживают DHCP snooping, который пропускает ответы DHCP только с доверенных портов.
• Пул исчерпан. Новые устройства не подключаются, хотя старые работают. Проверьте число активных аренд и не делят ли гостевые устройства пул с сотрудниками.
• Выдаются неверные DNS. Интернет по IP «работает», а сайты не открываются. Проверьте DNS-серверы в настройках пула.