DHCP 동작 과정

1. IP Address Allocation Procedure

• 클라이언트가 처음에 네트워크 정보를 할당받는 과정에서 아래의 4가지 메시지를 사용

1) Discover Message

• 현재 클라이언트는 서버에게 할당받은 네트워크 정보가 없으므로 "Client IP Address"는 0.0.0.0으로 구성
• 클라이언트가 전송하는 것이므로 "Your IP Address" 및 "Server IP Address"를 0.0.0.0으로 구성
• 해당 과정에서 Relay Agent가 존재하지 않으므로 "Gateway IP Address"를 0.0.0.0으로 구성
• 클라이언트는 OS를 TFTP 서버로부터 받아야 할 일이 없으므로 "Boot Filename"을 Null로 구성

 

2) Offer Message

• Discover 메시지를 수신한 서버들은 클라이언트에게 할당할 수 있는 네트워크 정보를 전송
• 동일 네트워크에 서버가 여러 대 존재하여 클라이언트가 다른 서버에서 할당한 네트워크 정보를 사용할 수 있으므로 아직 Binding Table에 등록하지 않은 상태
• Discover 메시지의 Broadcast Flag가 0이면 Unicast로, 1이면 Broadcast로 전송
• RFC 1542에 Offer 및 Ack 메시지를 Unicast로 전송하는 것이 맞는 것이라고 되어 있지만, 해당 RFC를 정의할 때 LAN 카드에 IP 정보가 세팅이 안 된 상태에서 Unicast 데이터를 수신하면 Discard 하는 장비가 일부 존재하여 "Broadcast Flag"를 추가
• "Transaction ID" 및 "Broadcast Flag"는 Discover 메시지에서 복사
• 클라이언트가 사용할 IP 정보를 "Your IP Address"에 넣어 전송
• 클라이언트가 사용할 Subnet Mask, Gateway, Lease Time 등의 정보는 "Option"에 넣어 전송

 

3) Request Message

• 동일 네트워크에 서버가 여러 대 존재하면 클라이언트는 여러 개의 Offer 메시지를 수신
• 클라이언트는 제일 먼저 수신한 Offer 메시지만 처리하고 나머지는 Drop
• 클라이언트는 "Option 54"로 어떤 서버가 전송한 정보를 사용할 것인지 고지
• "Seconds" 및 "Option" 필드를 제외하면 Discover 메시지와 거의 동일
• "Transaction ID" 및 "Broadcast Flag"는 Discover 메시지에서 복사
• 클라이언트는 아직 네트워크 정보를 할당받은 상태가 아니므로 "Client IP Address"는 0.0.0.0으로 구성
• 클라이언트는 "Option 50"을 사용하여 Offer 메시지로 수신한 IP Address를 확인 요청

 

4) Ack Message

• Request 메시지의 "Option 54"에 해당하는 서버가 Request 메시지를 수신하면 Binding Table에 정보를 기록한 후에 Ack 메시지를 전송
• 클라이언트는 Ack 메시지를 수신하고 네트워크 정보를 구성
• "Option" 필드를 제외하면 Offer 메시지와 거의 동일
• 클라이언트에게 전달해야 할 정보들을 "Option" 필드에 넣어 전송

 

 

2. IP Address Renewal Procedure

• 클라이언트는 IP를 할당받는 과정에서 서버가 할당한 "Lease Time" 동안만 네트워크 정보 사용 가능
• 클라이언트는 "Lease Time"를 Reset 하기 위해 Request 메시지를 전송하고 Ack 메시지를 수신
• 클라이언트는 "Renewal Time(T1)"이 되면 Request 메시지를 전송하고 Ack 메시지를 수신하여 "Lease Time"이 Reset 되며 혹시, Ack 메시지를 수신하지 못하면 "Rebinding Time(T2)"이 되었을 때 Request 메시지를 다시 전송
• 클라이언트는 "Renewal Time(T1)" 및 "Rebinding Time(T2)"에 전송한 Request 메시지에 대한 Ack 메시지를 수신하지 못하면 "Lease Time"이 Expire된 시점부터 할당받은 네트워크 정보 사용 불가
• Default "Renewal Time(T1)"= "Lease Time x 0.5" 경과
• Default "Rebinding Time(T2)"= "Lease Time x 0.875" 경과
• 해당 과정에서 "Broadcast Flag"의 값이 무엇이든 Broadcast가 아닌 Unicast로 송수신

1) Request Message

• "Client IP Address"에는 서버로부터 이미 할당받은 IP Address를 넣어 전송
• "Requested IP Address(Option 50)" 및 "Server Identifier(Option 54)"는 해당 메시지에 포함 불가
• "IP Address Allocation Procedure"에서 사용되는 Request 메시지와 가장 큰 차이점은 "Client IP Address"가 기재되어 전송되는 것

 

2) Ack Message

• 클라이언트는 Ack 메시지에 포함된 IP Lease Time 동안 IP Address 및 네트워크 정보 사용 가능
• "Client IP Address"는 Request 메시지에서 복사

 

 

3. IP Address Release Procedure

• 서버로부터 할당받은 IP Address 등 네트워크 정보를 서버에게 반환하기 위해 Release 메시지를 전송
• "Broadcast Flag"의 값이 무엇이든 Broadcast가 아닌 Unicast로 전송
• Release 메시지를 전송한 클라이언트는 Binding Table에서 해당 정보를 제거
• Release 메시지를 수신한 서버는 Binding Table에서 해당 정보를 제거

1) Release Message

 

 

4. IP Address Decline Procedure

• 클라이언트는 서버로부터 네트워크 정보를 할당받고 GARP Requeset를 전송하여 IP Address 충돌이 있는지 체크
• 클라이언트는 IP Address 충돌 인식 시, 서버에게 Decline 메시지를 전송하여 할당해 준 IP Address를 다른 장비가 사용하고 있음을 알리고 다시 서버에게 Discover 메시지를 전송하여 네트워크 정보 할당을 요청
• EVE-NG Juniper vMX 18.2R1.9로 테스트한 결과 할당받은 IP Address가 충돌이 발생하더라도 Decline 메시지 전송 안 함

1) Decline Message

• 클라이언트가 서버로부터 할당받은 IP Address가 충돌할 경우, 이를 서버로 알리기 위해 Decline 메시지를 전송
• 클라이언트는 IP Address를 할당받고 GARP Request를 전송한 후, Reply를 수신하면 IP Address가 충돌된다고 판단

 

 

5. Other DHCP Message

1) NAK Message

• 서버가 클라이언트의 Request 메시지를 거부하기 위해 전송
• NAK 메시지를 전송하여 클라이언트에게 더 이상 유효한 IP 정보가 없음을 고지
  • 클라이언트의 Request 메시지에 대해 할당할 수 있는 네트워크 정보가 없을 경우
  • 서버에서 "Lease Time"이 만료될 경우

 

2) Inform Message

• 클라이언트는 서버에게 네트워크 정보를 할당받아 사용하고 있는 상황에서 Domain Name, Wins Server 등 변경되었을 수도 있는 정보들을 얻기 위해 전송하는 메시지
• IP 정보는 변경 없이 사용