El documento describe el protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) que permite a los dispositivos de red obtener automáticamente su configuración IP de un servidor DHCP. El protocolo funciona mediante mensajes entre clientes y servidor para solicitar, ofrecer, aceptar y confirmar las configuraciones IP. El servidor asigna direcciones IP, máscaras de subred, puertas de enlace y servidores DNS a los clientes. El documento explica la configuración de clientes DHCP en Windows y Linux, así como la instalación y configuración de un servidor DHCP en Linux

1. Protocolo de
configuración
dinámica de hosts
(D.H.C.P.)
Servicios de configuración automática y
desatendida de parámetros IP

2. Resumen de contenidos
● Conceptos
● Funcionamiento del protocolo DHCP.
● Configuración del servicio DHCP.
○ Clientes: Windows, Linux
■ Dir.APIPA
○ Servidor: Línux (ISC)
● DHCP a bajo nivel

3. Protocolo DHCP
● Es un protocolo de red que permite a los nodos
de una red TCP/IP obtener sus parámetros de
configuración de red automáticamente.
● Protocolo de tipo cliente/servidor .
● Generalmente un servidor posee una lista de
direcciones IP dinámicas y las va asignando a
los clientes conforme éstas van estando libres.
● El servidor lleva cuenta de:
○ Quién está en posesión de una IP
○ Cuánto tiempo la puede mantener.
○ A quién se la ha asignado después.

4. Parámetros configurables (option)
● Principales.
○ Dirección IP
○ Máscara de subred
○ Dirección IP de la puerta de enlace (gateway o router)
○ Dirección del servidor DNS
○ Tiempo de concesión-lease
● Otros:
○ Dominios DNS
○ Servidores / dominios NIS
○ Servidores NTP, SMTP, TFTP
○ Servidor WINS , modo NBT / WINS
○ Tiempo máximo de espera del ARP
○ MTU (Unidad de Transferencia Máxima) para la interfaz
○ etc. (RFC 2131)

5. Rangos de IP
● El servidor dispondrá de un rango de
direcciones IP susceptible de ser
“prestadas” o “alquiladas” a los
potenciales clientes.
● Cada DHCP podrá establecer el rango de
IP que considere oportuno, así como
rangos de exclusión (IP fijas de
servidores, impresoras o routers
normalmente)

6. Tipos de asignaciones
● Según el tiempo de asignación
○ Ilimitada:
■ La IP permanece en posesión del cliente siempre que la
necesite.
○ Limitada
■ Se oferta una IP con tiempo de caducidad. El cliente deberá
renovar su suscripción cada cierto tiempo, quedando a la
discreción del servidor las condiciones de la reválida.
● Según la asignación de IP
○ Estática
■ Se asocia una IP a una MAC address en concreto, siendo la
NIC que la tenga, la única candidata posible a adquirirla. La
asignación, en este caso, será siempre ilimitada.
○ Dinámica
■ Se asocia la primera IP libre de los rangos definidos en el
DHCP. No se puede prever a priori la IP que va a ofrecer el
servidor al cliente.

7. Funcionamiento del protocolo
● DHCP DISCOVER (cliente)
○ ¿Hay alguien ahí?
○ 0.0.0.0 (68)→255.255.255.255 (67)
● DHCP OFFER (servidor)
○ Te ofrezco esta configuración
● DHCP REQUEST (cliente)
○ Te la acepto, ¿me oís todos los
DHCP?
● DHCP ACKnowledge (servidor)
○ Oído cocina. Ya puedes
empezar a funcionar.

8. Funcionamiento del protocolo
● Otros mensajes (cliente)
○ DHCP DECLINE
■ No acepto. La IP
está en uso.
○ DHCP RELEASE
■ Ya he terminado
de usar esta IP.
○ DHCP INFORM
■ ¿Cuáles son mis
parámetros?
● Otros mensajes (servidor)
○ DHCP NAK
■ Tu IP no es válida
(ej.contrato
finalizado)

9. Evolución del alquiler: máquina de
estados
● Una vez aceptada la oferta, el cliente vincula
su MAC address con la IP ofertada (tabla de
ARP), y comienza a contar el tiempo de
“lease”
● Al pasar el tiempo de “renewal” T1
(normalmente el 50% del tiempo de “lease”)
el cliente manda un DHCP REQUEST, para
revalidar su concesión, que el servidor
concederá de nuevo (extenderá)
normalmente.
● Si el cliente no puede contactar con el
servidor DHCP que le hizo el préstamo en el
tiempo de “rebind” T2 (87% ⅞ del tiempo de
“lease”), el cliente intenta renovar su IP con
otro DHCP.
● En el caso de que el cliente quiera
voluntariamente renunciar a su préstamo
puede hacerlo enviando un mensaje DHCP
RELEASE, quedando su IP a disposición de
otro cliente.
T (lease)
BOUND RENEWING REB.
T1 (renewal) = T/2 T2 (rebind) = ⅞ T

10. Configuración del cliente DHCP en
Windows

11. Configuración cliente DHCP manual
en Windows
● No se pueden realizar todas las configuraciones del cliente manualmente.
● Sin embargo, el comando ipconfig, permite realizar un par de
operaciones útiles:
○ ipconfig /release: Asumiendo que se está actualmente en posesión
de una IP cedida por un servidor DHCP, este comando sirve para
renunciar voluntariamente a la configuración ofrecida (manda un
mensaje DHCP RELEASE al servidor)
○ ipconfig /renew: Asumiendo que se está actualmente en posesión
de una IP cedida por un servidor DHCP, este comando sirve para
renovar el alquiler de la configuración actual, es decir, resetear todos
sus temporizadores (manda un mensaje DHCP RENEW al servidor).
■ Es útil para forzar manualmente la activación de la IP cedida, en
el caso de que el servidor DHCP haya estado fuera de línea
temporalmente.
○ ipconfig /all: Muestra toda la configuración IP, incluyendo la dirección
IP del servidor DHCP y la MAC address del interfaz.

12. Configuración cliente UNIX

13. Configuración manual cliente UNIX
● Suponiendo que la tarjeta de red que ha de
funcionar con DHCP, se identifica como
enp0s3 (*)
● Editar el fichero /etc/network/interfaces (**)
○ Añadir las siguientes líneas.
■ auto enp0s3 (si queremos que arranque al iniciar el sistema)
■ iface enp0s3 inet dhcp
● Guardar el fichero y rearrancar la tarjeta
correspondiente
○ ifdown enp0s3 (ó ip link set enp0s3 up)
○ ifup enp0s3 (ó ip link set enp0s3 down)

14. El comando dhclient
● Si está instalado el paquete “dhcp client”, se puede realizar
una renovación de la concesión con el comando dhclient
● Por ejemplo, dhclient enp0s3 (o el nombre de la interfaz que se quiera
renovar)
Internet Systems Consortium DHCP Client V3.0.3
Copyright 2004-2005 Internet Systems Consortium.
All rights reserved.
For info, please visit http://www.isc.org/products/DHCP
Listening on LPF/eth0/00:c0:26:27:0b:d8
Sending on LPF/eth0/00:c0:26:27:0b:d8
Sending on Socket/fallback
DHCPDISCOVER on eth0 to 255.255.255.255 port 67 interval 6
DHCPOFFER from 192.168.100.1
DHCPREQUEST on eth0 to 255.255.255.255 port 67
DHCPACK from 192.168.100.1
bound to 192.168.100.101 -- renewal in 36616 seconds.

15. Arranque / parada de la tarjeta de
red
● Otra forma de renovar las concesiones
ofertadas por el servidor DHCP es
rearrancando los servicios de red de una
tarjeta de red determinada (p.ej. enp0s3)
○ ARRANQUE: ifup enp0s3 (ó ip link set enp0s3 up)
○ PARADA: ifdown enp0s3 (ó ip link set enp0s3 down)
● Al pararse se alcanza el estado “INIT-
REBOOT”, y al arrancar de nuevo se
fuerza una renovación “DHCP
REQUEST”

16. El fichero dhclient.leases
● Si existe (ya que no todas las distros lo
incorporan), sirve para consultar la configuración
actual IP (similar a ipconfig)
○ cat /var/lib/dhcp/dhclient.leases
lease {
interface "eth0";
fixed-address 192.168.100.100;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option dhcp-lease-time 86400;
option routers 192.168.100.1;
option dhcp-message-type 5;
option dhcp-server-identifier 192.168.100.1;
option domain-name-servers 62.81.16.132,62.81.0.36;
renew 2 2005/12/20 19:43:32;
rebind 3 2005/12/21 06:47:17;
expire 3 2005/12/21 09:47:17;
}

17. Configuración estática IP en UNIX
● Para poner una IP estática, se procede igualmente en
el fichero /etc/network/interfaces (*) añadiendo líneas
(o sustituyéndolas, en el caso de que ya esté la interfaz
funcionando con DHCP), de la siguiente manera:
auto enp0s3
iface enp0s3 inet static
address 192.168.1.40
gateway 192.168.1.1
dns-nameservers 192.168.1.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.1.0
broadcast 192.168.1.255

18. Direcciones APIPA
● Si un cliente DHCP no es capaz de encontrar un
servidor DHCP que le otorgue una configuración de
red, tiene un último recurso: el protocolo APIPA
(automatic private Internet protocol addressing),
descrito en sl RFC 3927.
● Sólo permite autoconfigurar la propia IP y la máscara
en el rango 169.254.0.1-169.254.255.254 (clase B)
● Lo hace a base de acuerdos (broadcast) con los
hosts de su segmento.
● En cualquier caso, seguirá intentando cada 5 minutos
contactar con un servidor DHCP.
● En Windows es automático, en Línux hay que instalar
el paquete AVAHI.

19. Instalación servidor DHCP (Línux)
● Utilizando el gestor de paquetes Synaptic,
descargar e instalar el paquete “isc-dhcp-
server”
● Comandos de arranque / parada
○ Arranque: service isc-dhcp-server start
○ Parada: service isc-dhcp-server stop
○ Re-arranque: service isc-dhcp-server restart
● La configuración del servidor se realiza
prácticamente entera editando el fichero
/etc/dhcp/dhcpd.conf

20. Activación/desactivación de servicios
● Para desactivar/activar un servicio de forma
permanente, ejecutar
○ sudo update-rc.d <SERVICIO> disable
■ Para desactivar
○ sudo update-rc.d <SERVICIO> enable
■ Para activar

21. Configuración de las interfaces de red
● Para empezar debemos indicarle al servidor DHCP
por cuál de sus interfaces de red (enp0s3, enp0s8,
etc, …) ha de ofertar sus servicios (podría darlos por
varias).
● Para ello, habrá que:
○ Editar el fichero /etc/default/isc-dhcp-server
○ Buscar una línea que dice INTERFACESv4=“”
○ Incluir dentro de las comillas la interfaz por la que
debe dar servicio.
■ Por ejemplo:
● INTERFACESv4=“enp0s3”

22. Fichero dhcpd.conf (1/4)
● Hay 3 tipos de secciones (zonas) donde indicar los
distintos parámetros que se describirán en las siguientes
diapositivas:
○ Sección global: al principio del fichero y fuera de
cualquier otra sección. Afectan a cualquier sección que
no los contradigan.
○ Sección “subnet”: los parámetros que siguen (entre
llaves) afectan a los nodos de la subred que define.
○ Sección “host”: los parámetros que siguen (entre
llaves) afectan a un host en concreto, definido por su
MAC address.
○ Sección “group”: los parámetros que siguen (entre
llaves) afectan a los host, subnets u otros grupos
definidos dentro de él.

23. Fichero dhcpd.conf (2/4)
● Parámetros:
○ authoritative: Indica que este servidor está autorizado para
otorgar configuraciones IP en este segmento de red.
○ server-identifier: se indica la IP de la NIC por la que debe dar
servicio (en el caso de que haya varias). Si hay sólo una, puede
ser el nombre de host del servidor DHCP.
○ one-lease-per-client: sólo asigna una IP por cada MAC si está a
on, y potencialmente varias, si está a off.
○ default-lease-time: tiempo de alquiler para las IP del ámbito en el
que esté definido.
○ max-lease-time: tiempo máximo de préstamo para el ámbito en el
que esté definido.
○ range: rango de IPs (separados por un espacio, ambas IPs del
extremo incluidas) que se ofertarán y a los que aplican los
parámetros option que se definan a continuación, entre llaves.

24. Fichero dhcpd.conf (3/4)
● Parámetros “option”.
○ option subnet-mask: Máscara de subred.
○ option routers: IP del gateway por
defecto.
○ option broadcast-address: Dir.de
broadcast.
○ option domain-name-servers: IPs de los
DNS (separadas por un espacio)
○ option domain-name: sufijos DNS
(separados por un espacio)

25. Fichero dhcpd.conf (4/4)
● Parámetros para asignación estática de
conf.IP
○ hardware ethernet <MAC_address_en_formato_XX:XX:XX:XX:XX:XX>
○ fixed-address <IP_a_otorgar_en_formato_X.Y.Z.Q>

26. Ejemplo de dhcpd.conf
authoritative;
one-lease-per-client on;
server-identifier estedhcp.midom.com;
default-lease-time 604800;
max-lease-time 1604800;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option broadcast-address 192.168.1.255;
option routers 192.168.1.1;
option domain-name-servers 192.168.1.10;
option domain-name “midom.com” “otrodom.com”;
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.1.7 192.168.1.9;
range 192.168.1.30 192.168.1.200;
}
host servidorweb {
hardware ethernet 00:10:c4:c5:5a;
fixed-address 192.168.1.100; }
}

27. Lista de concesiones
● Para ver el listado de las concesiones que ha ido
realizando el servidor DHCP a los distintos clientes
basta con echar un vistazo al fichero dhcpd.leases
● P.ej. ejecutando cat /var/lib/dhcp/dhcpd.leases
● ¡¡OJO!! El contenido de este fichero es informativo y no
debería ser modificado. Sólo el demonio DHCP debe
hacerlo.
● El aspecto de cada préstamo es el siguiente:
lease 192.168.1.10 {
starts 6 2006/04/01 13:36:52;
ends 6 2006/04/01 13:46:52;
binding state active;
next binding state free;
hardware ethernet 00:10:60:ba:05:bf;
}

28. DHCP DISCOVER (b.n)
● Resumen de campos más significativos:
○ OP: Código de operación
○ XID: Identificador de la transacción.
○ CIADDR: IP del cliente
○ YIADDR: Tu IP
○ SIADDR: IP del servidor
○ GIADDR: IP del Gateway
○ CHADDR: Direcciones MAC del cliente
● El cliente envía un paquete DHCPDISCOVER.
● Las direcciones IP y puertos origen y destino de
dicho paquete serán 0.0.0.0 (68) y
255.255.255.255 (67) respectivamente.
● XID, le servirá al servidor en todo el ciclo de vida
del protocolo, para seguirle la pista a esta
petición.
● El servidor almacena los campos del paquete
CHADDR (dirección Ethernet origen, MAC) y el
de identificación del cliente.

29. DHCP OFFER (b.n.)
● El servidor otorga la IP a ofertar:
○ De entre las que tenga libres en los
rangos definidos para la subred por
donde se está obteniendo la petición.
○ Encontrando la IP asociada a una
determinada MAC address, al
compararla con la MAC address del
cliente (registro CHADDR).
● El servidor especifica la dirección IP
ofertada en el registro YIADDR.
○ p.ej; C0.A8.01.64 (hex) = 192.168.1.100 (dec)

30. DHCP REQUEST (b.n)
● El cliente hace PING y si la dirección
ofertada no está activa, manda un
paquete de vuelta al servidor aceptando
su oferta, detallada en los campos
DHCP options.
● El servidor que hizo la oferta siempre
sabe qué transacción está procesando,
mediante el campo XID
● Todos los DHCP cuya IP no coincide
con la IP del servidor DHCP que le ha
hecho la oferta (opción 54 de la sección
de opciones), vuelven a su estado
inicial (antes de haber recibido la
petición DISCOVER del cliente)

31. DHCP ACK (b.n.)
● El servidor DHCP responde a
DHCPREQUEST con un DHCPACK,
completando así el ciclo de iniciación.
● La dirección origen es la dirección IP
del servidor de DHCP y la dirección
de destino es todavía
255.255.255.255.
● El campo YIADDR contiene la
dirección del cliente.
● Los campos CHADDR y DHCP: Client
Identifier campos son la dirección
física de la tarjeta de red en el cliente.
● La sección de opciones del DHCP
identifica el paquete como un ACK.