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:

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 laut. Hier war sehr viel Planungs- und Arbeitszeit notwendig. Deshalb wurde DHCP entwickelt.
Mit DHCP kann jede Host die Adresskonfiguration von einem DHCP-Server anfordern und sich selber automatisch konfigurieren. So müssen IP-Adressen nicht mehr manuell verwaltet und zugewiesen werden.

DHCPv6 / DHCP für IPv6

Bei IPv6 benötigt die IP-Konfiguration eigentlich keinen DHCP-Dienst. Dafür gibt es die Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC). Doch nicht alle IPv6-Clients können den DNS-Server auf diese Weise entgegennehmen (RDNSS-Option). DHCPv6 ist im Prinzip das einzige Verfahren, welches diese und weitere Angaben innerhalb der Autokonfiguration ergänzen kann. Um wie bei IPv4 mit DHCPv4 die gleichen Funktionalitäten für IPv6 zu ermöglichen, wurde DHCPv6 definiert.

Funktionsweise von DHCP

DHCP-Client / DHCP-Server
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-Gateways es gibt. In der Regel ist der DHCP-Server ein Router.
Wird ein Host mit eine aktivierten DHCP-Client gestartet, wird ein funktional 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:

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:

Konfiguration des DHCP-Clients unter Windows 2000

TCP/IP-Konfiguration 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]
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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