Cómo Funciona el Protocolo DHCP: Fases y Conceptos Esenciales

Fases del Proceso de Asignación DHCP (DORA)

El Protocolo de Configuración Dinámica de Host (DHCP) opera a través de un proceso de comunicación de cuatro pasos entre el cliente y el servidor para asignar una dirección IP y otros parámetros de red de forma automática.

1. DHCPDISCOVER: El cliente inicia el proceso emitiendo un mensaje de difusión (broadcast) en busca de un servidor DHCP. Este mensaje contiene la dirección MAC y el nombre del equipo cliente para que el servidor pueda identificarlo y responder. Su objetivo es detectar servidores activos en la red.
2. DHCPOFFER: El servidor DHCP responde a la solicitud con una oferta que incluye una dirección IP disponible, la cual queda temporalmente reservada para ese cliente. Dado que pueden existir varios servidores DHCP en una red y todos recibirán el mensaje DHCPDISCOVER, el cliente puede recibir múltiples ofertas. Generalmente, se queda con la primera que llega.
3. DHCPREQUEST: Una vez que el cliente selecciona una oferta, envía un mensaje al servidor elegido para aceptarla formalmente. Esta trama confirma el servidor seleccionado y la dirección IP que desea utilizar.
4. DHCPACK: El servidor seleccionado envía un mensaje final de acuse de recibo (acknowledgement). Este paquete confirma la dirección IP asignada e incluye información crucial como la duración de la concesión (lease time) y otros datos para la configuración completa del cliente en la red (máscara de subred, puerta de enlace, servidores DNS). A partir de este momento, el cliente tiene su pila TCP/IP totalmente configurada.

Ciclo de Vida de la Concesión

• Estado de Renovación (DHCPRENEW): Antes de que venza el período de cesión, el cliente envía un mensaje al servidor para solicitar una ampliación del plazo y así mantener los valores de configuración asignados.
• Estado de Liberación (DHCPRELEASE): Cuando un cliente se desconecta de la red o ya no necesita la dirección IP asignada, se lo comunica al servidor mediante un mensaje DHCPRELEASE para que la dirección quede liberada y disponible para cualquier otro dispositivo que la solicite.

Conceptos Clave en un Servidor DHCP

Para administrar la asignación de direcciones IP, un servidor DHCP se basa en los siguientes componentes y configuraciones:

Ámbito (Scope)

Es un agrupamiento administrativo de equipos o clientes de una subred que utilizan el servicio DHCP. Define un conjunto completo de direcciones IP para una red específica.

Rango (Range)

Es el grupo de direcciones IP dentro de un ámbito que el servidor DHCP tiene permitido conceder a los clientes. Por ejemplo: de 192.168.0.1 a 192.168.0.254.

Concesión (Lease)

Es el período de tiempo que los servidores DHCP especifican, durante el cual un equipo cliente puede utilizar una dirección IP asignada. Una vez finalizado, el cliente debe renovarla o liberarla.

Reserva (Reservation)

Permite asignar de forma permanente una dirección IP específica a un dispositivo cliente concreto, basándose en su dirección MAC. Esto garantiza que el dispositivo siempre reciba la misma dirección IP.

Rango de Exclusión (Exclusion Range)

Es un intervalo de direcciones IP dentro de un rango que no están disponibles para ser concedidas. Estas direcciones se reservan para dispositivos con configuración estática como servidores, impresoras o routers.

Tipos de Asignación de Direcciones

• Asignación Manual: Se asigna la misma dirección IP a un ordenador concreto de forma permanente. Es un modo de configuración parecido a la configuración manual estática, pero gestionado desde el servidor.
• Asignación Automática: Se cede una dirección IP libre a un cliente la primera vez que la solicita y esta se mantendrá para ese cliente cada vez que se conecte a la red.
• Asignación Dinámica: Es el método más común. Se cede una dirección IP libre de manera temporal, durante el período de concesión, como si se racionase su uso.