DHCP DHCP RELAY AGENT TRÊN WINDOW SERVER 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

==========================

BÁO CÁO GIỮA KỲ 30%
ĐỀ TÀI :

Tìm hiểu về DHCP VÀ
DHCP RELAY TRÊN
WINDOW SERVER 2012
Nhóm thực hiện
Trương Hữu Nhơn – Lớp:13CN111
Nguyễn Tân Xuân – Lớp:13CN111
Nguyễn Quang Vũ – Lớp:13CN111
P a g e 1 | 34


MỤC LỤC
Contents
Contents.................................................................................................................................2

PHẦN I: MỞ ĐẦU
I.1 – Giới thiệu đề tài:
Ngày nay, sự phát triển công nghệ thông tin đang diễn ra mạnh mẽ, các máy tính
càng cần thiết kết nối với nhau để thực hiện các công việc nội bộ, cũng như liên kết
các cơ quan, xí nghiệp, cộng đồng người lại với nhau, phục vụ đời sống của con
người hiệu quả cao. Mà hiện nay bộ giao thức TCP/IP là một bộ các giao thức truyền
thông cài đặt chồng giao thức mà Internet và hầu hết các mạng máy tính thương mại
đang chạy trên đó. Các máy tính trong mạng nhận ra nhau nhờ vào địa chỉ IP mà
trước đó người quản trị mạng phải gán cho từng máy tính một. Mỗi thiết bị trên mạng

cơ sở TCP/IP phải có một địa chỉ IP duy nhất để truy cập mạng và sử dụng tài
nguyên.
DHCP tập trung quản lý địa chỉ IP ở các máy tính trung tâm chạy chương trình
DHCP. Mặc dù có thể gán địa chỉ IP vĩnh viễn cho bất cứ máy tính nào trên mạng,
DHCP cho phép gán tự động. Để khách có thể nhận ra địa chỉ IP từ máy chủ DHCP,
ta khai báo cấu hình để khách “nhận địa chỉ tự động từ một máy chủ”. Tùy chọn này
xuất hiện trong vùng khai báo cấu hình TCP/IP của đa số hệ điều hành. Một khi tùy
chọn này được thiết lập, khách có thể “thuê” một địa chỉ IP từ máy chủ DHCP bất cứ
lúc nào . Phải có ít nhất một máy chủ DHCP trên mạng. Sau khi cài đặt DHCP, ta tạo
một phạm vi DHCP (scope), là vùng chứa các địa chỉ IP trên máy chủ, và máy chủ
cung cấp địa chỉ IP trong vùng này.
DHCP là một thuận lợi rất lớn đối với người điều hành mạng. Nó làm yên tâm
về các vấn đề cố hữu phát sinh khi phải khai báo cấu hình thủ công. Hãy xem sự so
sánh dưới đây để biết DHCP làm nhẹ bớt công việc như thế nào:
Không có DHCP: Khi cấu hình thủ công, ta phải gán địa chỉ cho mọi máy trên
mạng. Người dùng phải gọi đến ta để biết địa chỉ IP vì ta không muốn phụ thuộc vào
họ để cấu hình địa chỉ IP. Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn đến lỗi, rất khó
theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi truyền thông trên mạng. Cuối cùng ta sẽ hết địa chỉ IP đối
với mạng con nào đó hoặc đối với toàn mạng nếu ta không quản lý cẩn thận các địa
P a g e 2 | 34


chỉ IP đã cấp phát. Ta phải thay đổi địa chỉ IP ở máy trạm nếu nó chuyển sang mạng
con khác. Người dùng di động đi từ nơi này đến nơi khác, có nhu cầu thay đổi địa chỉ
IP nếu họ nối với mạng con khác trên mạng.
Có DHCP: Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào
mạng. Ta chỉ cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủ DHCP. Ta sẽ
không bị ai quấy rầy về nhu cầu biết địa chỉ IP.

DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi có thể làm mất liên

lạc. Nó tự động gán lại các địa chỉ chưa được sử dụng. DHCP cho thuê địa chỉ trong
một khoảng thời gian, có nghĩa là những địa chỉ này sẽ còn dùng được cho các hệ
thống khác. Ta hiếm khi bị hết địa chỉ. DHCP tự động gán địa chỉ IP thích hợp với
mạng con chứa máy trạm này. Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng
di động tại mạng con họ kết nối.
Trình tự thuê địa chỉ IP DHCP là một giao thức Internet có nguồn gốc ở BOOTP
(bootstrap protocol), được dùng để cấu hình các trạm không đĩa. DHCP khai khác ưu
điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu hình được định nghĩa trong
BOOTP, trong đó có khả năng gán địa chỉ. Sự tương tự này cũng cho phép các bộ
định tuyến hiện nay chuyển tiếp các thông điệp BOOTP giữa các mạng con cũng có
thể chuyển tiếp các thông điệp DHCP. Vì thế, máy chủ DHCP có thể đánh địa chỉ IP
cho nhiều mạng con.
Với sự cần thiết của DHCP như trên, đề tài DHCP server sẽ làm sáng tỏ ý nghĩa
của việc dùng DHCP Server và các vấn đề của dịch vụ DHCP server, cơ chế hoạt
động, cách cài đặt cũng như sao lưu phục hồi hay bảo mật dịch vụ DHCP.
Do kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi sai sót, đầy đủ về dịch vụ
DHCP server. Chúng em hi vọng qua đề tài này chúng em sẽ hiểu rõ về mạng máy
tính nói chung và dịch vụ DHCP nói riêng.
I.2. Cấu trúc báo cáo:
I – Giới thiệu về DHCP:
+ DHCP & DHCP Relay là gì ? Ý nghĩa của việc sử dụng DHCP.
+ Một số thuật ngữ thường dùng trong DHCP.
+ Cơ chế hoạt động của DHCP.
+ Cơ chế tự động refresh lại thời gian đăng ký (lease time).
+ DHCP Relay Agent.
P a g e 3 | 34


II – Cài đặt và cấu hình DHCP:
+ Cấu hình các thông số cho DHCP Server .

+ Cài đặt và cấu hình DHCP Relay Agent.
+ Cấp phép cho DHCP Server .
III – Quản lý và giám sát DHCP:
+ Quản lý và giám sát DHCP.
+ Sao lưu và phục hồi trong DHCP Server.
+ Tấn công, bảo mật cho DHCP Server.
I.3. Phân công công việc:
Đề tài: DHCP Server.
Thực hiện: nhóm Win IT.
Các thành viên:
Trương Hữu Nhơn.
Nguyễn Tấn Xuân.
Nguyễn Quang Vũ.
PHẦN II: NỘI DUNG CHI TIẾT
1. Giới thịêu về DHCP:
1.1.

DHCP là gì?

1.1.a. Khái niệm:
DHCP (viết tắt của từ Dynamic Host Configuratuon Protocol): là giao thức cấu
hình Host động, được thiết kế nhằm làm giảm thời gian chính cấu hình mạng TCP/IP
bằng cách tự động gán địa chỉ IP cho máy khách (client) khi tham gia vào mạng.
DHCP được phát triển bởi tổ chức IETF (Internet Engineering Task Force) – tổ
chức chuyên nghiên cứu về các giao thức được sử dụng trên Internet.
1.1.b. Ý nghĩa của việc sử dụng dịch vụ DHCP:
Tự động cấp phát địa chỉ IP phù hợp cho máy trạm khi vào mạng, tự động quản
lý các địa chỉ IP và loại bỏ các lỗi làm mất liên lạc như tình trạng nhầm lẫn hay trùng
lặp địa chỉ IP, đồng thời giảm thiểu chi phí quản trị cho hệ thống mạng.
-

Phù hợp cho các máy tính thường xuyên di chuyển qua lại giữa các mạng.
P a g e 4 | 34


Giúp các nhà cung cấp dịch vụ (ISP) tiết kiệm được số lượng địa chỉ IP thật
(Public IP).
Kết hợp với hệ thống mạng không dây (Wireless) cung cấp các điểm Hostpost
như: nhà ga, sân bay, trường học…
1.2. Một số thuật ngữ thường dùng trong DHCP:
• DHCP Client - Máy trạm DHCP: là một thiết bị nối vào mạng và sử dụng giao
thức DHCP để lấy các thông tin cấu hình như là địa chỉ mạng, địa chỉ máy chủ
DNS...
• DHCP Server – Máy chủ DHCP: là một thiết bị kết nối vào mạng có chức năng
trả về các thông tin cần thiết cho máy trạm DHCP khi có yêu cầu.
• DHCP Relay Agent: là một máy tính hoặc một Router được cấu hình để lắng
nghe và chuyển tiếp gói tin giữa DHCP Client và DHCP Server từ subnet này sang
subnet khác.
• DHCP Scope: là một khoảng IP hợp lệ mà ta đã xác định trên DHCP Server,
dùng để cung cấp cho các client có yêu cầu thuê địa chỉ.
• Scope Options: là các tùy chọn để cấu hình cho scope mà DHCP Server có thể
bổ sung thêm vào thông tin đi cùng với địa chỉ IP cho thuê. Chẳng hạn, chúng ta
có thể cấu hình một scope để cung cấp làm Default gateway.
• Client Reservations: là các IP đặt trước mà DHCP Server thường xuyên cung
cấp đến một máy cụ thể nào đó. Ví dụ như, chúng ta có thể giữ lại một IP address
cho một máy và máy này cần có một địa chỉ IP cố định(như là DNS Server hoặc là
Printer Server chẳng hạn, lúc này các máy khác sẽ cấu hình để connect tới DNS
server bằng địa chỉ của DNS này)
1.3.

Cơ chế hoạt động của DHCP:

DHCP là một giao thức có nguồn gốc từ BOOTP (Bootstrap Protocol), được
dùng để cấu hình cho các máy trạm khởi động mà không cần đĩa cứng. BOOTP thi
hành các công việc sau:
+ Tìm kiếm địa chỉ IP cho chính nó.
+ Tìm IP của BOOTP server.
+ Nạp một file khởi động từ server vào bộ nhớ.
+ Bắt đầu khởi động.

P a g e 5 | 34


DHCP khai thác ưu điểm của giao thức truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu
hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả năng tìm kiếm và gán địa chỉ IP
cho nhiều mạng con. Giao thức DHCP làm việc theo mô hình client/server. Theo đó,
quá trình tương tác giữa DHCP client và server diễn ra thông qua các gói tin:
DHCP Discover.
DHCP Offer.
DHCP Request.
DHCP Acknowledgement.
Ta có thể nói ngắn gọn cơ chế hoạt động của DHCP là: Khi một DHCP client
khởi động sẽ gửi cho server 1 thông điệp, DHCP server sẽ tìm 1 IP còn rỗi trong dãy
IP để cấp cho Client, sau đó đưa ra thông báo trên toàn mạng về địa chỉ IP của client
đó.
Cụ thể như sau:
DHCP Discover:
Đầu tiên máy client sẽ gửi đi 1 gói tin quảng bá tên DHCP Discover, nhằm yêu
cầu cho việc lấy các thông tin cấu hình như IP address, Subnet Mask, Default
Getway, Preferred DNS … Lúc này, vì client chưa có địa chỉ IP cho nên nó sẽ dùng

một địa chỉ source (nguồn) là 0.0.0.0, đồng thời nó cũng không biết địa chỉ của
DHCP server nên client sẽ gửi đến một địa chỉ broadcast là 255.255.255.255 và sau
đó gói tin DHCP Discover này sẽ quảng bá đi toàn mạng. Gói tin này chứa một địa
chỉ MAC (Media Access Control) (là địa chỉ mà mỗi một network adapter (card
mạng) được nhà sản xuất cho và là mã số để phân biệt các card mạng với nhau).
Ngoài ra nó còn chứa tên của máy client để server có thể biết được client nào đã gửi
yêu cầu.

P a g e 6 | 34


DHCP Offer:
Sau khi nhận gói tin DHCP Discover của client, nếu có một DHCP Server hợp lệ
(nghĩa là nó có khả năng cung cấp địa chỉ IP cho client) thì nó sẽ trả lời lại bằng một
gói tin DHCP Offer, gói tin này chứa một địa chỉ IP đề nghị cho thuê trong một
khoảng thời gian nhất định (mặc định là 8 ngày, sau một khoảng thời gian là 50% (tức
4 ngày) nó sẽ tự động thu hồi IP address đã cấp nếu như client không sử dụng ), kèm
theo là địa chỉ MAC của client được cấp, một subnet mask và địa chỉ IP của DHCP
server đã cấp phát. Trong thời gian này server sẽ không cấp phát địa chỉ IP vừa đề
nghị cho một client nào khác.

DHCP Request:
Máy client sau khi nhận được những lời đề nghị là các gói tin DHCP Offer trên
mạng (trường hợp trong mạng có nhiều hơn 1 DHCP server) sẽ tiến hành chọn lọc
một gói tin phù hợp và sau đó phản hồi lại bằng một gói tin là DHCP Request (bao
gồm thông tin về DHCP Server cấp phát địa chỉ cho nó) để chấp nhận lời đề nghị đó.
Điều này giúp cho việc các gói tin còn lại không được chấp nhận sẽ được các Server
rút lại và dùng để cấp phát cho Client khác.

P a g e 7 | 34

DHCP Acknowledgement:
Khi DHCP Server nhận được gói tin DHCP Request, nó sẽ trả lời lại DHCP
client bằng một gói tin là DHCP Ack nhằm mục đích thông báo là đã chấp nhận cho
DHCP Client đó thuê địa chỉ IP. Gói tin này bao gồm địa chỉ IP và các thông tin cấu
hình khác (DNS Server, WINS Sever,…) Cuối cùng client nhận được gói tin DHCP
Ack thì cũng có nghĩa là kết thúc quá trình thuê và cấp phát địa chỉ IP. Và địa chỉ IP
này chính thức được client sử dụng.
Lưu ý: Tất cả việc trao đổi thông tin giữa một DHCP server và DHCP client sẽ
sử dụng giao thức UDP để truyền các gói tin (User Datagram Protocol) tại 2 cổng là
67 và 68 dành cho việc truyền dữ liệu đến server và client.

1.4. Cơ chế tự động refresh lại thời gian đăng ký (lease time):
Bây giờ ta coi như là DHCP Client đã đăng ký được một IP address rồi. Theo mặc
định của DHCP Server thì mỗi IP lease chỉ có được 8 ngày. Nếu theo như mặc định (8
P a g e 8 | 34


ngày) thì một DHCP client sau một khoảng thời gian là 50%(tức 4 ngày) nó sẽ tự
động xin lại IP address với DHCP mà nó đã xin ban đầu.

-

Nếu mà DHCP server đó “còn sống”, nó sẽ trả lời bằng một gói DHCPACK để
renew (cho thuê mới lại) tới DHCP client, gói này bào gồm các thông số cấu
hình mới cập nhật nhất trên DHCP Server. Nếu DHCP Server “đã chết”, thì
DHCP Client này sẽ tiếp tục sử dụng cấu hình hiện thời của nó.

Và nếu sau 87.5% (7 ngày) của thời gian thuê hiện thời của nó, nó sẽ broadcast

một DHCPDISCOVER để update địa chỉ IP của nó. Vào lúc này, nó không kiếm tới
DHCP server ban đầu cho nó thuê nữa mà nó sẽ chấp nhận bất cứ một DHCP Server
nào khác.
Nếu thời gian đăng ký đã hết, thì client sẽ ngay lập tức dừng lại việc sử dụng
IP address đã đăng ký đó. Và DHCP client sau đó sẽ bắt đầu tiến trình thuê một địa
chỉ như ban đầu.
P a g e 9 | 34


Chú ý: khi chúng ta khởi động (restart) lại DHCP client thì nó sẽ tự động
renew lại IP address mà trước khi nó shut down.

Vậy nếu khi ta có một sự thay đổi về cấu hình trên DHCP Server mà ta muốn nó
có tác dụng đến các client ngay lập tức thì ta có thể renew một IP lease “bằng tay” đôi
với DHCP client như sau: vào run, gõ command  đánh lệnh là ipconfig /renew. Khi
đó nó sẽ gởi một DHCPREQUEST đến DHCP Server để update thông tin về cấu hình,
và thời gian đăng ký mới. Và ngược lại, nếu ta không muốn đăng ký cái IP address
này nữa ta có thể đánh lệnh ip config /release. Lúc này, nó sẽ gửi đến DHCP Server
một DHCPRELEASE. Sau lệnh này, client sẽ không còn liên lạc với network bằng
TCP/IP nữa.

P a g e 10 | 34


1.5.

DHCP Relay Agent:

1.5.1. DHCP Relay Agent là gì?
DHCP Relay Agent là một máy tính hoặc một Router được cấu hình để lắng

nghe và chuyển tiếp các gói tin giữa DHCP Client và DHCP Server từ subnet này sang
subnet khác.
DHCP Relay Agent là một bộ trung chuyển DHCP Discover (hoặc DHCP
Request) đến DHCP Server. DHCP Relay Agent cho phép forward các truy vấn của
DHCP Client đến DHCP Server và trả lại cho Clients (làm nhiệm vụ như Proxy).
Trong trường hợp DHCP Client và DHCP Server không nằm cùng subnet và
được kết nối qua bộ định tuyến (router) thì cần phải có giải pháp cho phép truy vấn từ
DHCP Client vượt qua router để đến DHCP Server. DHCP Relay Agent (tác nhân
chuyển tiếp DHCP) được dùng cho mục đích này.DHCP Relay Agent là một thực thể
trung gian cho phép chuyển tiếp (relay) các DHCP Discover (hoặc DHCP Request), mà
thường bị chặn ở ngay router, từ DHCP Client đến DHCP Server.

Dịch vụ Routing & Remote Access của Windows Server 2012 hỗ trợ tính năng
cấu hình như một DHCP Relay Agent nên chúng ta không cần cài thêm chương trình
khác, mà chỉ cần kích hoạt tính năng này trong Routing & Remote Access. Để hiểu lý
do phải sử dụng DHCP Relay Agent Microsoft đưa ra các chiến lược sau:
o Nếu mỗi mạng chúng ta dựng lên 1 DHCP Server thì tốn kém và không cần thiết,
việc bảo trì cũng như quản lý rất khó khăn.

P a g e 11 | 34


o Có thể cấu hình Router để các tín hiệu Broadcast đi qua nhưng việc này sẽ gây
những rắc rối khi hệ thống mạng gặp trục trặc. Thêm nữa là lưu lượng các gói tin
Broadcast quá nhiều sẽ làm tắt nghẽn hệ thống mạng.
1.5.2. DHCP Relay Agent hoạt động như thế nào?
Client Broadcasts gói tin DHCP Discover trong nội bộ mạng.

DHCP Server dùng tín hiệu Unicast gởi trả DHCP Relay một gói DHCP Offer.

P a g e 12 | 34


Sau khi nhận được gói tin DHCP Offer, client Broadcasts tiếp gói tin DHCP Request.

DHCP Relay Agent nhận gói tin DHCP Request đó từ Client và chuyển đến DHCP
Server cũng bằng tín hiệu Unicast.

P a g e 13 | 34


DHCP server dùng tín hiệu Unicast gởi trả lời cho DHCP Relay Agent một gói DHCP
ACK.

DHCP Relay Agent Broadcast gói tin DHCP ACK đến Client. Đến đây là hoàn tất
quy trình tiếp nhận xử lý và chuyển tiếp thông tin của DHCP Relay Agent.

P a g e 14 | 34


2. Cài đặt và quản lý dịch vụ DHCP:
2.1. Cấu hình các thông số cho DHCP Server :
Một máy tính sau khi cài đặt và cấu hình dịch vụ DHCP thì máy tính đó trở
thành DHCP server. Điều kiện để cài đặt là máy tính này phải chạy hệ điều hành
Windows Server.
Các máy tính trong hệ thống mạng, sau khi được cấu hình nhận địa chỉ IP động
từ DHCP server gọi là DHCP client.
-

Ở đây DHCP được cài đặt và cấu hình trên Windown Server 2012.

Để bắt đầu , chúng ta cần chuẩn bị:
+ 1 máy Window Server 2012 đã nâng cấp lên DC.
+ 1 máy Window XP/7/8 ,không cần thiết phải join domain, nhưng phải cùng
mạng với DC.
B1: Trên DC, truy cập Server Manager  Add Roles and Feature để cài đặt dịch
vụ DHCP Serer.

P a g e 15 | 34


B2 : Ấn Next và Install để cài đặt.

B3 : Chờ cho quá trình cài đặt hoàn tất , chứng ta ấn Close để kết thúc.

P a g e 16 | 34


B4: Tiếp theo , chúng ta vào Tools  DHCP để cấu hình :

B5: Trước tiên, chúng ta phải xác thực với DC để có quyền cấp phát IP
trong mạng bằng cách ấn chuột phải lên tên máy > Authorize để xác thực.

P a g e 17 | 34


B6: Sau khi xác thực xong, chúng ta bắt đầu tạo Scope cấp phát IP. Ấn chuột
phải
vàoIPv4 > New Scope

B7: Ghi tên và ghi chú của Scope. sau đó ấn Next

P a g e 18 | 34


B8: Ghi dải địa chỉ cấp phát IP:
Start IP address: dải IP đầu tiên sẽ cấp phát.
End IP address: dải IP cuối cùng sẽ cấp phát.

B9: Chúng ta có thể cắt bỏ 1 dải IP thuộc dải mà chúng ta vừa khai báo
cấp phát bên trên, làm như thế thì dải địa chỉ mà bạn gõ vào đây sẽ
không được cấp phát cho bất kỳ máy nào trong mạng khi họ xin IP.
P a g e 19 | 34


B10: Thời gian sống của IP.

B11: Chúng ta chọn Yes, I want to configure these options now để cấu hình
ngay Scope vừa tạo.

P a g e 20 | 34


B12: - Gõ Default Gateway:

B13: Phần này chúng ta có thể để mặc định và Next.

P a g e 21 | 34


B14: Vì WINS Server bây giờ không còn dùng nữa nên chúng ta sẽ ấn Next để
bỏ qua phần này.

B15: Chọn Yes, I want to activate this scope now để kích hoạt Scope này lên.

P a g e 22 | 34


B16: Ấn Finish để hoàn tất.

B17: Tiếp theo, chúng ta sang máy Client để kiểm tra, điều quan trọng là
máy này phải để IP ở chế độ động thì mới cấp phát được.

P a g e 23 | 34


B18: Sau khi xong, chúng ta có thể mở CMD lên và gõ ipconfig để kiểm tra IP
của máy:

2.2. Cài đặt và cấu hình DHCP Relay Agent :
Xem clip demo.(file đính kèm).
2.3. Cấp phép (Authorize) cho DHCP Server :
Bạn phải cấp phép (hay còn gọi là ủy quyền) một DHCP server trước khi nó có
thể thực hiện việc cho DHCP client thuê địa chỉ IP. Việc yêu cầu cấp phép cho các
DHCP server sẽ ngăn chặn việc các DHCP server có khả năng cung cấp các địa chỉ IP
không hợp lệ cho các client (hay còn gọi là DHCP giả mạo) trong nội bộ domain của
P a g e 24 | 34


chúng ta. Để thực hiện được việc này bạn phải logon bằng user nằm trong group
Enterprise Admins.

Theo mô hình trên, giả sử chúng ta có 2 Server chùng chạy dịch vụ DHCP (tạm gọi
đó là DHCP Server1 và DHCP Server2) trong nội bộ domain của mình. Nhưng chỉ có
duy nhất DHCP Server1 là được cấp phép chạy dịch vụ này. Đầu tiên khi dịch vụ
DHCP trên Server1 được kích hoạt (start) thì Server1 sẽ kiểm tra xem dịch vụ DHCP
của mình có được Domain Controller cấp phép hoạt động hay không? Bằng cách gửi
một yêu cầu đến máy chủ Domain Controller nhờ kiểm tra dùm mình có được phép
cấp IP động cho nội bộ domain hay không?

Sau khi nhận được yêu cầu kiểm tra này từ phía DHCP Server1, Domain Controller sẽ
tiến hành kiểm tra xem Server1 có được cấp phép hoạt động dịch DHCP hay không?
P a g e 25 | 34