[Network] DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)?

DHCP란 호스트의 IP 주소와 각종 TCP/IP 프로토콜의 기본 설정을 클라이언트에게 자동적으로 제공해주는 프로토콜을 말한다.

DHCP에 대한 표준은 RFC 문서에 정의되어 있다.

 

DHCP는 네트워크에 사용되는 IP 주소를 DHCP 서버가 중앙집중식으로 관리하는 클라이언트/서버 모델을 사용하게 된다.

DHCP지원 클라이언트는 네트워크 부팅과정에서 DHCP서버에 IP주소를 요청하고 이를 얻을 수 있다.

 

 

장단점

 

장점

DHCP를 사용하면 IP 주소가 자동 할당되므로 사용자가 일일히 IP에 대한 정보를 설정할 필요가 없어지고, IP 주소가 중복되어 사용이 불가능하게 되는 상황을 방지할 수 있다.

 

단점

IP 주소 할당을 DHCP 서버에 의존하고 있어, 서버 다운 시 IP 주소 할당이 불가능해진다.

 

 

구성

 

DHCP 서버

DHCP 서버는 네트워크 인터페이스를 위해서 IP주소를 가지고 있는 서버에서 실행되는 프로그램으로, 일정한 범위의 IP 주소를 다른 클라이언트에게 할당하여 자동으로 설정하게 해주는 역할을 한다.

 

DHCP 서버는 클라이언트에게 할당된 IP 주소를 변경없이 유지해줄 수 있다.

 

DHCP 클라이언트

클라이언트들은 시스템이 시작하면 DHCP 서버에 자신의 시스템을 위한 IP 주소를 요청한다.

DHCP 서버로부터 IP 주소를 부여받으면 TCP/IP 설정은 초기화되고 다른 호스트와 TCP/IP를 사용해서 통신할 수 있게된다.

 

 

할당 종류

IP 주소 할당은 다음과 같이 3가지로 구분되어진다.

• 수동 할당
  • DHCP 서버 관리자가 수동으로 각 장비 별로 고정하여 설정하는 형태가 되는 방식
  • 특별한 목적이 있는 경우가 아니라면 주로 사용되지 않는다.
• 자동 할당
  • IP 주소의 영구적인 독점 사용의 형태로 IP주소의 변동이 없다.
  • 주로 상시 클라이언트와 통신이 이루어져야 하는 서버와 같은 장비에 사용된다.
• 동적 할당
  • 제한된 IP 주소를 재사용하게 되며, 한시적인 임대 형태의 IP 주소를 할당받아 반남과 재할당이 반복되는 재활용형태이다.
  • 대부분의 네트워크는 동적 할당으로 구성되어 있다.

 

 

작동 원리

DHCP가 동작하는 원리는 다음과 같이 4가지 단계로 구분된다.

 

1. DHCP Discover
   • 최초 클라이언트가 되는 데스크탑, 노트북 등과 같은 디바이스는 DHCP 서버의 주소를 알 수 없으므로, 동일한 서브넷 상에 브로드캐스팅으로 메시지를 보내 서버를 찾는다.
2. DHCP Offer
   • DHCP 서버가 클라이언트로부터 메시지를 받게되면 클라이언트 쪽으로 자신의 IP 주소를 알려준다.
   • 이때, DHCP 서버는 클라이언트가 사용할 IP 주소, DNS 정보, 임대시간을 브로드캐스팅한다.
3. DHCP Request
   • 클라이언트가 DHCP 서버로부터 응답을 받고 자신에게 적합한 최적의 서버를 선택한다.
   • 선택 후 해당 정보를 사용하겠다는 메시지를 브로드캐스팅한다. 여기서 DHCP Server Identifier 에 선택한 서버 IP 주소를 넣어 보낸다.
4. DHCP Ack
   • 사용 통보를 받은 DHCP 서버는 Request 메시지 내에 Server Identifier에 기록된 IP 주소가 자신의 주소인지 확인 후, 응답 메시지를 브로드캐스팅한다.
   • 이때, 응답 메시지에는 IP 주소, Subnet Mask, DNS, 임대 시간 등을 포함한다.