Ce este DHCP? Cum funcționează?

Ai auzit vreodată de DHCP? Este unul din acele lucruri tehnice care fac internetul să funcționeze zi de zi, iar majoritatea oamenilor nu au nicio idee despre existența lui, nemaivorbind despre ceea ce face. Totuși, este posibil să fi auzit vreun prieten sau pe tipul de la IT menționând termeni precum DHCP, servere DHCP sau clienți DHCP. Te-ai întrebat ce tot înseamnă termenii ăștia? Dacă vrei să știi ce este DHCP, cum funcționează DHCP și pentru ce este folosit, citește mai departe. În acest articol, îți explicăm totul:

Ce este DHCP?

DHCP este un acronim pentru Dynamic Host Configuration Protocol (Protocol Configurare Dinamică Clienți). Este un protocol de management de rețea folosit de servere pentru a aloca adrese IP automat calculatoarelor și dispozitivelor conectate la ele.

În rețelele locale (LAN), precum cele de acasă sau din birourile mici și medii, serverele care oferă DHCP sunt de obicei rulate de routere. În rețelele mari, precum cele administrate de companii mari sau de instituții guvernamentale, DHCP poate fi oferit de servere dedicate (calculatoare specializate) în loc de simple routere.

Server DHCP activ pe un router

Pe lângă adrese IP, DHCP poate fi folosit și pentru a aloca automat masca de rețea, gateway-ul implicit și serverele DNS pentru calculatoarele și dispozitivele dintr-o anumită rețea.

Cum funcționează DHCP?

Pentru a înțelege cum funcționează DHCP, trebuie mai întâi să înțelegi ce sunt adresele IP. Pe scurt, adresele IP sunt identificatori unici ai calculatoarelor și celorlalte dispozitive ce fac parte dintr-o rețea. PC-urile și celelalte dispozitive (imprimante, smartphone-uri etc.) dintr-o rețea au nevoie de adrese IP pentru a putea comunica între ele, pentru a trimite și primi date de la alte dispozitive din aceeași rețea sau de pe internet. Adresele IP sunt pentru calculatoare ceea ce sunt adresele de domiciliu pentru orașe. Ai nevoie de ele pentru a putea transmite mesaje în jurul tău, pentru a ști unde sunt trimise și de unde au venit.

Fiecare calculator și dispozitiv dintr-o rețea are nevoie de o adresă IP validă pentru a putea fi contactat, existând două metode prin care un calculator sau dispozitiv poate să obțină una. Calculatoarele și dispozitivele pot folosi adrese IP statice sau dinamice. Adresele IP statice nu sunt alocate de către servere sau routere. În schimb, acestea sunt configurate manual de către tine sau de administratorul rețelei.

Setarea manuală a unei adrese IP pe un PC cu Windows 10

Adresele IP dinamice, pe de altă parte, nu sunt alocate manual, de aceea și poartă acest nume. Ele sunt alocate dinamic, sau automat dacă preferi. Cine sau ce le alocă? Răspunsul este DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol.

Adresă IP alocată de DHCP automat pe un PC cu Windows 10

Când un calculator sau un dispozitiv dintr-o rețea vrea să se conecteze la altele și să comunice cu ele, local sau pe internet, există câteva lucruri care au loc în câteva momente:

  1. Calculatorul sau dispozitivul care vrea să se conecteze la rețea/internet îi cere serverului sau routerului său o adresă IP. Mesajul trimis de calculatorul sau dispozitivul client se numește cerere DHCP discovery (descoperire DHCP).
  2. Când serverul/routerul primește cererea, o transmite serviciului său DHCP. Serviciul DHCP de pe server/router verifică lista de adrese IP disponibile care nu au fost deja revendicate de alte calculatoare și dispozitive. Imediat ce serverul/routerul DHCP identifică o adresă IP liberă, o trimite calculatorului sau dispozitivului care a cerut-o. Această parte a procesului se numește DHCP offer (oferăt DHCP).
  3. PC-ul sau dispozitivul primește adresa IP alocată dinamic și trimite înapoi un mesaj serverului/routerului DHCP, confirmând că vrea să folosească acea adresă IP. Acest pas se numește mesaj DHCP request (cerere DHCP) deoarece clientul efectiv cere adresa IP oferită.
  4. Când serverul/routerul DHCP primește mesajul de cerere, trimite un ultim mesaj calculatorului sau dispozitivului care a inițiat întregul proces. Acest mesaj se numește DHCP acknowledgement (confirmare DHCP) și conține toate celelalte informații de configurare necesare pentru a acorda acces la rețea/internet calculatorului sau dispozitivului, precum adresa gateway-ului și pe cele ale serverelor DNS.
  5. În final, serverul/routerul DHCP marchează adresa IP alocată ca fiind ocupată și în uz de către calculatorul sau dispozitivul care a solicitat-o, acesta putând acum să comunice cu celelalte dispozitive din rețeaua locală și să acceseze internetul, dacă este disponibil.
Diagramă a DHCP în execuție într-o rețea de domiciliu

Ce este DHCP lease time (durată atribuire)

Acum știi cum alocă DHCP adrese IP automat pentru calculatoare și dispozitive. Însă adresele IP primite de la serverul DHCP nu sunt permanente, așa cum poate ai fi tentat să crezi. Numărul de adrese IP este limitat, adică într-o rețea nu pot fi alocate decât atâtea câte sunt disponibile.

În plus, unele dintre calculatoarele și dispozitivele conectate poate nu sunt pornite permanent sau poate nu se conectează tot timpul la aceeași rețea. Asta înseamnă că, dacă adresele lor IP ar fi alocate permanent, adresele ar fi ocupate chiar dacă nu mai sunt utilizate de fapt. Drept urmare, DHCP alocă adrese IP doar temporar, pentru o perioadă limitată de timp. Acest timp se numește DHCP lease time (durată atribuire DHCP) și poți afla mai multe detalii despre ea în acest articol: Cum schimbi DHCP lease time (durata atribuire) în Windows 10.

Setarea DHCP lease time pe un router

În concluzie, DHCP lease time (durată atribuire) este o caracteristică ce permite serverelor DHCP să recupereze adresele IP neutilizate, după ce trece o anumită perioadă de timp.

Cine a inventat DHCP?

Deși acum știi de ce a fost inventat DHCP și pentru ce este folosit, poate te întrebi și cum a apărut DHCP și cine l-a inventat. Istoria sa începe în 1984, atunci când Internet Engineering Task Force (IETF), autoritatea pentru standardele internetului, a creat un protocol de rețea numit Reverse Address Resolution Protocol (RARP). RARP permitea calculatoarelor fără unități de stocare (numite stații de lucru fără disc - ele porneau folosind un sistem de operare instalat pe un server central) să primească automat adrese IP.

Totuși, RARP era dificil de implementat și configurat, așa că a fost curând îmbunătățit (în 1985) într-un alt protocol numit BOOTP (Bootstrap Protocol). Serverele BOOTP puteau aloca automat adrese IP pentru mai multe subrețele.

DHCP s-a născut din BOOTP, dar putea să aloce dinamic adrese IP dintr-o serie specificată, precum și să le recupereze atunci când nu mai erau în uz (DHCP lease time), precum și să ofere alte opțiuni de configurare pentru calculatoarele și dispozitivele din rețea, cum ar fi adresa gateway-ului și a serverelor DNS. DHCP a fost standardizat în 1993, dar a continuat să fie îmbunătățit permanent de atunci și până în prezent.

Ai și alte întrebări despre DHCP?

Acum știi ce înseamnă DHCP și ce face DHCP. Nu este o mică minune a lumii calculatoarelor și rețelelor? Ai și alte întrebări legate de DHCP? Dacă ai, sau dacă ai ceva de adăugat la articolul nostru, nu ezita să comentezi mai jos.