DHCP-Auftrag

Aufgabenstellung

Erstellung eines Netzwerklabors

1. Vorbereitung der Geräte:

2. Netzwerksetup:

Einrichtungen und Konfiguration des DHCP-Servers

1. Server-Setup auf Debian:

2. Server-Konfiguration:

3. Überprüfung:

Erweiterte Konfiguration und Analyse

1. DHCP-Relay:

2. Vergleich von DHCP-Implementierungen:

3. Fortgeschrittene Server-Optionen:

DHCP Auftrag.excalidraw

Theorie

Grundlagen zu DHCP

Das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ist ein Netzwerkprotokoll, das in IP-Netzwerken eingesetzt wird, um Computern und anderen Geräten automatisch IP-Adressen und weitere notwendige Netzwerkinformationen zuzuweisen. Dieser Prozess erleichtert die Netzwerkverwaltung erheblich, da die manuelle Konfiguration von Netzwerkgeräten in großen und dynamischen Netzwerken umständlich und fehleranfällig wäre.

DHCP-Discover und DHCP-Offer

Der DHCP-Vorgang beginnt mit einem DHCP-Discover-Paket, das ein Client ins Netzwerk sendet, um einen DHCP-Server zu finden. Dieses Paket wird als Broadcast gesendet, da der Client zu diesem Zeitpunkt noch keine IP-Adresse hat. DHCP-Server im Netzwerk antworten darauf mit einem DHCP-Offer-Paket, das dem Client eine IP-Adresse und eventuell weitere Konfigurationsparameter wie Subnetzmaske, DNS-Server und Standardgateway anbietet.

DHCP-Request und DHCP-Acknowledgment

Nachdem der Client ein oder mehrere Angebote erhalten hat, wählt er eines aus und sendet einen DHCP-Request zurück an den Server, um das Angebot anzunehmen. Der DHCP-Server bestätigt die Zuteilung der IP-Adresse und der Netzwerkeinstellungen mit einem DHCP-Acknowledgment. Erst nach diesem Schritt ist der Client vollständig im Netzwerk konfiguriert und kommunikationsfähig.

DHCP-Relay

In größeren Netzwerken oder Netzwerken mit mehreren Subnetzen ist es oft notwendig, DHCP-Anfragen über Router hinweg weiterzuleiten, da Broadcasts nicht durch Router weitergeleitet werden. Hier kommt das DHCP-Relay ins Spiel. Ein DHCP-Relay-Agent leitet DHCP-Pakete zwischen Clients und Servern über verschiedene Netzwerksegmente hinweg. So können Clients in einem Subnetz IP-Konfigurationen von einem DHCP-Server in einem anderen Subnetz erhalten.

DHCP-Optionen

DHCP ermöglicht die Verwendung verschiedener Optionen, um eine Vielzahl von Konfigurationsparametern zu übermitteln. Zu den gängigen Optionen gehören Router (Standardgateway), DNS-Server, NTP-Server und viele andere. Diese Optionen erlauben eine flexible und detaillierte Konfiguration der Client-Geräte und unterstützen spezifische Netzwerkanforderungen.

Aufbau der Labor Umgebung

vogelsrv42001 - Router (VYOS)

Grundkonfiguration

PermanenteAktivierung konfigurationder aktivierenpermanenten Konfiguration

NachdemNach wirdem unsEinloggen mit den Zugangsdaten (Benutzername: vyos, Passwort: vyos) eingeloggt haben, ging es darum,wurde VyOS dauerhaft auf der Festplatte zuinstalliert, installieren. Dafür haben wir einfachindem den Anweisungen des Installationsassistenten gefolgt.gefolgt Sowurde. bleibtDies unseregewährleistet, dass die Konfiguration auch nach demeinem Neustart erhalten.
erhalten bleibt.

install image

Einrichten der Netzwerkschnittstellen einrichten

Mit der abgeschlossenen Installation im Rücken haben wir uns anbegann die Konfiguration der Netzwerkschnittstellen, Routing-Protokolle und NAT-Regeln gemacht:Regeln:

1. WirStarten habendes den Konfigurationsmodus gestartet.Konfigurationsmodus.

configure

2. DieKonfiguration der Netzwerkschnittstellen haben wir mit festen IP-Adressen oder über DHCP konfiguriert und ihnenZuweisung passendepassender Beschreibungen gegeben.Beschreibungen:

set interfaces ethernet eth0 address dhcp
set interfaces ethernet eth0 description 'OUTSIDE'
set interfaces ethernet eth1 address 192.168.1.1/26
set interfaces ethernet eth1 description 'VOGEL_INTNET'
set interfaces ethernet eth2 address 192.168.1.65/26
set interfaces ethernet eth2 description 'VOGEL_DHCP_RELAY'

3. EineEinrichten statischeeiner statischen Route für den Internetzugang wurdedurch eingerichtet,Ersetzen indemvon wir <Your_Gateway_IP> durchmit dieder IP unseresdes Gateways ersetzt haben.Gateways.

set protocols static route 0.0.0.0/0 next-hop <Your_Gateway_IP>

4. Einrichten von NAT-RegelnRegeln, wurden so eingerichtet, dass unsereum internen NetzwerkeNetzwerken aufZugang daszum Internet zugreifenzu können.ermöglichen:

set nat source rule 100 outbound-interface name eth0
set nat source rule 100 source address 192.168.1.0/26
set nat source rule 100 translation address masquerade
set nat source rule 101 outbound-interface name eth0
set nat source rule 101 source address 192.168.1.64/26
set nat source rule 101 translation address masquerade

5. Zum Schluss haben wir die Konfiguration angewendetAnwenden und gespeichert.Speichern der Konfiguration:

commit
save

Überprüfung der Konfiguration überprüfen

Nach dem Speichern der Konfiguration habenerfolgte wireine alles noch einmal üÜberprüft,fung, um sicherzustellen,die dasskorrekte allesEinrichtung korrekt eingerichtet wurde:sicherzustellen:

1. DieÜberprüfung der Schnittstellenkonfiguration habenmittels wirAnzeige mit einem Befehl überprüft, der uns allealler Konfigurationen der Schnittstellen, inklusive der zugewiesenen IP-Adressen und Beschreibungen, aufgelistet hat.Beschreibungen.

show interfaces

2. DieTesten der Konnektivität und die Routing-Einstellungen habendurch wirerfolgreiches getestet,Pingen indem wir erfolgreich zurder IP-Adresse 8.8.8.8 (Google DNS), gepingtwas haben.die Daskorrekte bestätigte,Funktion dassder unsere statischestatischen Route und die Internetverbindung korrekt funktionieren.bestätigte.

ping 8.8.8.8

3. DieÜberprüfung der NAT-RegelnRegeln, habenwobei wir ebenfalls überprüft. Derder entsprechende Befehl zeigte uns die konfigurierten NAT-Regeln und ihre Details auf,anzeigte, was bestätigte, dass das NAT richtigkorrekt eingerichtet wurde.

show nat source rules

vogelsrv42002 - Ubuntu-Server (ISC-DHCP)

Grundkonfiguration

Überprüfen der aktuellen Netzwerkkonfiguration (Normalerweise nicht nötig):

Öffnen Sieeines ein TerminalTerminals auf Ihremdem Debian- oder Ubuntu-Server und füAusführen Siedes den BefehlBefehls ip a aus,zur umAnzeige dieder aktuellen Netzwerkeinstellungen und -schnittstellen anzuzeigen. Sie sollten eine Liste der Netzwerkschnittstellen sehen.schnittstellen.

ip a

Konfiguration der Netzwerkschnittstelle ens33 konfigurieren

WirZiel wolltenwar es, die Schnittstelle ens33 mit einer statischen IP-Adresse einrichten.einzurichten, Dafürdurch habenBearbeitung wir dieder Netplan-Konfigurationsdatei in einem Texteditor,Texteditor zumwie Beispiel nano, bearbeitet.nano.

nano /etc/netplan/00-installer-config.yaml

InHinzufügen dieeines DateiAbschnitts habenzur wirDatei, einen bestimmten Abschnitt hinzugefügt oder die vorhandene Konfiguration aktualisiert. Dabei haben wirder ens33 eine statische IP-Adresse zugewiesen.zuweist.

# This is the network config written by 'subiquity'
network:
  ethernets:
    ens33:
      dhcp4: no
      addresses: [192.168.1.2/26]
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses: [1.1.1.1, 1.0.0.1]
  version: 2

Anwenden der Netzwerkkonfiguration anwenden

NachdemDurch wirAusführung dendes entsprechenden BefehlBefehls ausgeführt hatten, warwurde ens33 mit der statischen IP-Adresse konfiguriert, die wir in der Netplan-Konfigurationsdatei festgelegtfestgelegten hatte.statischen IP-Adresse konfiguriert.

sudo netplan apply

Einrichten und Konfigurieren eines DHCP-Servers

ISC-DHCP-Server Installation

ZuerstZunächst habenerfolgte wirdie denInstallation des ISC-DHCP-ServerServers installiert,durch indemÖffnen wireines ein Terminal geöffnetTerminals und denEingabe entsprechendendes Installationsbefehl eingegeben haben.Installationsbefehls.

sudo apt install isc-dhcp-server

DHCP-Server konfigurieren

Danach haben wir dieDie Hauptkonfigurationsdatei dhcpd.conf wurde mit einem Texteditor wie nano bearbeitet, um den DHCP-Server zu konfigurieren. 

nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

WirEs habenwurde eine Basis-Konfiguration eingefügt,gt, die eine Standard-Lease-Zeit von 600 Sekunden und eine maximale Lease-Zeit von 7200 Sekunden festlegt. Außerdem haben wir einEin Subnetz wurde definiert, das einen IP-Bereich für die DHCP-Clients bereitstellt.

# minimal sample /etc/dhcp/dhcpd.conf
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.192 {
 range 192.168.1.10 192.168.1.50;
 option routers 192.168.1.1;
 option domain-name-servers 1.1.1.1;
}

Netzwerkschnittstelle für DHCP festlegen

Anschließend haben wir die Netzwerkschnittstelle konfiguriert, die der DHCP-Server für die Verteilung der IP-Adressen nutzen soll. Dazu haben wir dieDie isc-dhcp-server-Konfigurationsdatei wurde bearbeitet und die INTERFACES-Variable auf die entsprechende Schnittstelle gesetzt, in unseremdiesem Fall war das ens33.

nano /etc/default/isc-dhcp-server

DHCP-DHCP-Server neu starten

Um die vorgenommenen Änderungen anzuwenden, habenwurde wir dender DHCP-Server neu gestartet.

sudo systemctl restart isc-dhcp-server.service

Überprüfung und Analyse

Es wurde ein UmClient im selben Netzwerk getestet, um sicherzustellen, dass der DHCP-Server korrekt arbeitet, haben wir einen Client im selben Netzwerk getestet.arbeitet.

Konfiguration des DHCP-Servers mit Reservation

Wir haben den DHCP-Server weiter konfiguriert, indem wir erneut dieDie Hauptkonfigurationsdatei dhcpd.conf bearbeitetwurde haben.erneut bearbeitet, um den DHCP-Server weiter zu konfigurieren.

nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

# minimal sample /etc/dhcp/dhcpd.conf
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.192 {
 range 192.168.1.10 192.168.1.50;
 option routers 192.168.1.1;
 option domain-name-servers 1.1.1.1;
}

host vogelsrv42010 {
 hardware ethernet 00:50:56:9e:c7:d7;
 fixed-address 192.168.1.9;
}

HierEs haben wirwurde eine spezielle Konfiguration hinzugefügt,gt, die einem Gerät mit der MAC-Adresse 00:50:56:9e:00:50:56:9e:c7:d7 immer die IP-Adresse 192.168.168.1.9 zuweist, wenn es eine DHCP-Anfrage stellt.

Nachdem wir diese Einstellung vorgenommen hatten,wurde, habenwurde wir dender DHCP-Server neu gestartet, um die Änderungen zu übernehmen.

sudo systemctl restart isc-dhcp-server.service

vogelsrv42010 / vogelsrv42011 - Windows-Server

Erweiterte Konfiguration und Analyse

Einrichtung eines DHCP-Relays

UmFür eindie Einrichtung eines DHCP-RelayRelays auf einem Router, zum Beispielbeispielsweise VyOS, einzurichten, haben wirwurden folgende Schritte durchgeführt. Diese Konfiguration erlaubt es dem Router, DHCP-Anfragen von einem Netzwerksegment (dem "Listen-Interface") an einen DHCP-Server in einem anderen Netzwerksegment (dem "Server") weiterzuleiten, der über das "Upstream-Interface" erreichbar ist.hrt:

1.Wir begannenBeginn mit der Konfiguration.Konfiguration im Konfigurationsmodus.

configure

2. DannKonfiguration haben wir dendes DHCP-Relay-Service konfiguriert,Services, um Anfragen von eth2 zu sammeln und diese über eth1 an den DHCP-Server mit der Adresse 192.168.1.2 weiterzuleiten.

set service dhcp-relay server 192.168.1.2
set service dhcp-relay upstream-interface eth1
set service dhcp-relay listen-interface eth2
commit
save

Erstellung neuer DHCP-Subnets

Für die Erstellung neuer DHCP-Subnets aufwurde unserem DHCP-Server haben wir die DHCP-Konfigurationsdatei bearbeitet:

1. ZuerstÖffnen öffneten wir dieder Datei `dhcpd.conf` mit einem Texteditor.

nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

2. DannHinzufügen fügten wir dieder Konfiguration für die neuen Subnets hinzu.und anschließendes Neustarten des DHCP-Servers, um die Änderungen zu übernehmen.

# minimal sample /etc/dhcp/dhcpd.conf
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.192 {
 range 192.168.1.10 192.168.1.50;
 option routers 192.168.1.1;
 option domain-name-servers 1.1.1.1;
}

subnet 192.168.1.64 netmask 255.255.255.192 {
 range 192.168.1.70 192.168.1.110;
 option routers 192.168.1.65;
 option domain-name-servers 1.1.1.1;
}

3. Nachdem wir die Datei gespeichert und geschlossen hatten,wurde, starteten wirstartete den DHCP-Server neu, um die Änderungen zu übernehmen.

sudo systemctl restart isc-dhcp-server

Testen des DHCP-Relays

UmZur dasÜberprüfung des DHCP-RelayRelays zuwurde testen,ein haben wir einen neuenneuer Windows-Server in das Netzwerk eingefügt, das durch das DHCP-Relay versorgt wird,integriert und überprüft, ob der Serverdieser eine korrekte IP-Konfiguration vom DHCP-Server erhält:lt.

1. Eine neue Windows-VM wurde im Netzwerk eingerichtet, das von eth2 bedient wird.

2. Nach dem Hochfahren der VM überprüftenft wir,man, ob sie eine IP-Adresse aus dem entsprechenden DHCP-Bereich erhielt (z.B. 192.168.1.70 bis 192.168.1.110 für das Subnet 192.168.1.64/26).

3. Auf dem Windows-Server führtenhrt wirman in der Befehlszeile (CMD) den Befehl `ipconfig /all` aus, um die erhaltene IP-Konfiguration zu überprüfen. Es bestätigte sich, dass die VM korrekt eine IP-Adresse, Subnetzmaske, den Standardgateway und die DNS-Serverinformationen vom DHCP-Server zugewiesen bekam.

Einrichtung und Konfiguration eines DHCP-Servers mit udhcpd

Wichtig ist, dass DHCP-Relay von udhcpd nicht unterstützt wird und daher nur eine einfache DHCP-Konfiguration verwendet wurde.

udhcpd Installation:

ZuerstZunächst haben wirwurde udhcpd installiert,durch indemÖffnen wireines ein Terminal geöffnetTerminals und denEingabe entsprechendendes InstallationsbefehlInstallationsbefehls eingegeben haben:installiert:

sudo apt install udhcpd

DHCP-Server konfigurieren:

Danach haben wir dieDie Hauptkonfigurationsdatei /etc/udhcpd.conf wurde mit einem Texteditor wie nano bearbeitet, um den DHCP-Server zu konfigurieren:

sudoEs nano /etc/udhcpd.conf

Hier haben wirwurde eine Basis-Konfiguration eingefügt, die eine Standard-Lease-Zeit von 600 Sekunden und eine maximale Lease-Zeit von 7200 Sekunden festlegt. Außerdem haben wir ein Subnetz definiert, das einen IP-Bereich für die DHCP-Clients bereitstellt:

sudo nano /etc/udhcpd.conf

start 192.168.1.10    # Start des IP-Bereichs
end 192.168.1.50     # Ende des IP-Bereichs
option subnet 255.255.255.192
option router 192.168.1.1
option dns 1.1.1.1
option lease 600    # Standard-Lease-Zeit in Sekunden
interface ens33
lease_file /var/lib/misc/udhcpd.leases
static_lease 00:50:56:9e:c7:d7 192.168.1.9

udhcpd aktivieren und starten:

Um udhcpd zu aktivieren und zu starten, haben wirwurde zunächst überprüft, ob es nicht durch eine Einstellung in /etc/default/udhcpd deaktiviert ist. Anschließend habenwurde wir dender DHCP-Server neu gestartet, um die vorgenommenen Änderungen anzuwenden:

sed -i '/DHCPD_ENABLED/ s/no/yes/' /etc/default/udhcpd
touch /var/lib/misc/udhcpd.leases
update-rc.d udhcpd defaults
sudo service udhcpd restart

udhcpd testen:

Nach dem Neustart wurde die Funktionalität von udhcpd getestet, indem ein Client im Netzwerk überprüft wurde, ob er eine IP-Adresse aus dem konfigurierten Bereich erhält.

UnterschiedenUnterschiede zwischen udhcpd und dem ISC DHCP ServerServer:

• Komplexität und Ressourcenverbrauch:

  • udhcpd ist für kleinere Netzwerke oder Embedded-Systeme konzipiert und zeichnet sich durch einen geringeren Ressourcenverbrauch und eine einfachereeinfache Konfiguration aus.
  • ISC DHCP bietet umfangreichere Konfigurationsmöglichkeiten und ist besser für größere NetzwerkeNetzwerke, geeignet, kannbenötigt aber mehr Systemressourcen verbrauchen.
  Systemressourcen.

• Konfigurationsdatei:

  • udhcpd verwendet eine einzige Konfigurationsdatei (/etc/udhcpd.conf), die tendenziell einfacher und geradlinigergestaltet ist.
  • ISC DHCP nutztverwendet die Datei /etc/dhcp/dhcpd.conf für diekomplexe Konfiguration und unterstützt komplexere Konfigurationsszenarien, einschließlich dynamischer DNS-Updates, Failover-Konfigurationen und Gruppierungen von Einstellungen.

• Benutzerfreundlichkeit:

  • udhcpd wird oft für seine Einfachheit gelobt, insbesondere in Szenarien, in denen nur grundlegende DHCP-Funktionen benötigt werden.Konfigurationsszenarien.
  • ISC DHCPFunktionsumfang: erfordert eine tiefere Einarbeitung in die Konfigurationsmöglichkeiten, bietet aber eine weitreichende Flexibilität für komplexe Netzwerkumgebungen.

• Funktionsumfang:

  • udhcpd konzentriert sich auf Kern-DHCP-Funktionen und ist daher für Umgebungeneinfache geeignet,Szenarien ingeeignet. denen nur DHCP-Service ohne erweiterte Funktionen benötigt wird.
  • ISC DHCP umfasstbietet erweiterte Funktionen wie dynamisches DNS, IPv6-Unterstützung und detaillierte Zugriffskontrollen, was ihn für komplexe Netzwerkdesigns und -anforderungen prädestiniert.Zugriffskontrollen.

pkg search isc-dhcp

sudo pkg install isc-dhcp44-server-4.4.3P1

sudo nano /usr/local/etc/dhcpd.conf

default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.192 {
 range 192.168.1.10 192.168.1.50;
 option routers 192.168.1.1;
 option domain-name-servers 1.1.1.1;
}

dhcpd_enable="YES"

sudo service isc-dhcpd start

conf t
interface GigabitEthernet1/0
ip helper-address 192.168.1.2
exit
wr