DHCP: Fundamentos y Funcionamiento del Protocolo de Red

¿Qué es DHCP?

DHCP (Protocolo de Configuración Dinámica de Host) es un protocolo de red que permite a los dispositivos obtener una configuración de red sin intervención del usuario. Esta forma automática de obtener direcciones se denomina comúnmente asignación dinámica, en contraste con la asignación manual, que requiere la configuración explícita por parte del usuario. En el caso dinámico, solo se necesita especificar que la configuración se obtendrá de un servidor DHCP.

Tiene su origen en el protocolo BOOTP (Bootstrap Protocol o Protocolo de Arranque), utilizado antiguamente en máquinas UNIX sin disco para que obtuvieran una dirección IP incluso antes de arrancar cualquier sistema operativo. De hecho, el método que empleaban estas máquinas sin disco para obtener el sistema operativo era, después de adquirir una IP, descargar la imagen del sistema operativo a través de un servidor TFTP (Trivial File Transfer Protocol o Protocolo Trivial de Transferencia de Ficheros). Este esquema de arranque se sigue utilizando hoy en día en las terminales ligeras (o thin clients), aunque actualmente se emplea predominantemente DHCP.

Funcionamiento del Protocolo DHCP

El servidor DHCP, que generalmente escucha por el puerto 67/UDP, debe tener una dirección IP fija. El proceso de asignación de una dirección IP a un cliente sigue una secuencia de pasos conocida como DORA (Discover, Offer, Request, Acknowledge):

• DHCPDISCOVER: El cliente DHCP, que inicialmente no posee información de red, lanza un paquete de difusión (*broadcast*) a la dirección 255.255.255.255 para encontrar servidores DHCP disponibles en la red.
• DHCPOFFER: Cuando un servidor DHCP recibe el paquete DHCPDISCOVER, responde con un paquete DHCPOFFER, en el cual se identifica como servidor y ofrece una configuración de red (incluyendo una dirección IP disponible).
• DHCPREQUEST: El cliente, al recibir una o varias ofertas, selecciona una y envía un paquete DHCPREQUEST al servidor elegido, solicitando formalmente la dirección IP ofrecida.
• DHCPACK: Finalmente, el servidor concede la dirección IP y la configuración solicitada mediante un paquete DHCPACK (Acknowledgement).

Gestión de Concesiones IP en DHCP

En el protocolo DHCP, las direcciones IP son concedidas por el servidor con una duración de concesión (o lease time) determinada. Esta duración define el periodo durante el cual el cliente puede utilizar la dirección IP asignada.

Cuando la concesión está próxima a expirar, el cliente puede enviar otra petición DHCPREQUEST para solicitar una extensión de la misma. Asimismo, si el servidor detecta una concesión próxima a expirar, puede intentar ponerse en contacto con el cliente mediante un paquete DHCPNACK (Negative Acknowledgement) para preguntar si desea que se extienda dicha concesión. Si no se produce la prórroga, el servidor marcará la dirección IP como disponible y podrá concedérsela a otro cliente.