Zakresy, pule i rezerwacje

DHCP powodowałby chaos, gdyby przydzielał losowe adresy bez żadnych reguł. Administratorzy zarządzają tym za pomocą trzech powiązanych pojęć: zakresów, pul i rezerwacji. Wspólnie określają one, jakich adresów może używać sieć, które z nich są dostępne do dzierżawy oraz które urządzenia zawsze otrzymują ten sam adres. W tej lekcji wyjaśniono działanie każdego z tych elementów oraz to, dlaczego pomagają utrzymać duże sieci w uporządkowanym i przewidywalnym stanie.

Zakres to pełny przedział adresów zarządzanych przez serwer DHCP dla jednej podsieci wraz z przypisanymi do nich ustawieniami. Na przykład zakres może obejmować adresy od 192.168.1.1 do 192.168.1.254, z odpowiednią maską, bramą i serwerem DNS. Zakres wyznacza granice adresów, które DHCP może przydzielać w danej sieci. Serwer może przechowywać kilka zakresów — po jednym dla każdej obsługiwanej podsieci.

W obrębie zakresu pula to zestaw adresów faktycznie dostępnych do dzierżawy. Pula jest zwykle węższa niż cały zakres, ponieważ część adresów zostaje zarezerwowana. Na przykład zakres może obejmować adresy od .1 do .254, ale pula przydzielana przez DHCP może obejmować tylko adresy od .100 do .200, pozostawiając niższe adresy routerom, serwerom i drukarkom skonfigurowanym ręcznie.

Wykluczenie to adres lub przedział adresów w zakresie, którego DHCP nigdy nie może wydzierżawić. Załóżmy, że serwer już używa adresu 192.168.1.10 ustawionego ręcznie. Należy wykluczyć adres .10, aby DHCP go pomijał i nie powodował konfliktu. Wykluczenia pozwalają utworzyć w zakresie bezpieczne luki dla urządzeń, których adresy są stałe i pozostają poza kontrolą DHCP.

Rezerwacja wiąże konkretny adres z konkretnym urządzeniem, dzięki czemu urządzenie zawsze otrzymuje ten sam adres. Serwer rozpoznaje urządzenie po jego adresie MAC (adresie Media Access Control), czyli sprzętowym identyfikatorze zapisanym w jego karcie sieciowej. Gdy urządzenie prosi o adres, DHCP za każdym razem przydziela mu zarezerwowany adres, łącząc wygodę DHCP ze stabilnością adresu stałego.

Alternatywnie można ręcznie ustawić stały adres bezpośrednio na urządzeniu — jest to przypisanie statyczne. Rezerwacja różni się tym, że adres nadal pochodzi z serwera DHCP, więc ustawienia takie jak brama i DNS pozostają zarządzane centralnie. Po jednokrotnej zmianie DNS na serwerze urządzenia z rezerwacjami zostaną zaktualizowane automatycznie. Adresy statyczne trzeba zmieniać ręcznie na każdym urządzeniu, o czym łatwo zapomnieć.

Rezerwacje sprawdzają się w przypadku urządzeń, które wymagają stabilnego adresu, ale powinny pozostawać pod kontrolą DHCP: drukarek sieciowych, kamer IP, terminali sprzedażowych i wyposażenia laboratoryjnego. Użytkownicy łączą się z drukarką za pomocą adresu lub nazwy, dlatego adres nie powinien się zmieniać. Rezerwacja gwarantuje stałość, a jednocześnie pozwala administratorowi zarządzać wszystkim z serwera DHCP zamiast odwiedzać każde urządzenie.

Aby utworzyć rezerwację, administrator zapisuje adres MAC urządzenia i wiąże go z wybranym adresem IP w obrębie zakresu. Od tej pory DHCP rozpoznaje ten adres MAC i zwraca odpowiadający mu adres IP. Poniższy przykład pokazuje rodzaj mapowania definiowanego przez administratora na serwerze. Adres nadal musi należeć do zakresu i nie może kolidować z aktywną pulą.

Rozmiar puli ma znaczenie. Jeśli pula zawiera 100 adresów, a 150 urządzeń jednocześnie potrzebuje dzierżaw, część urządzeń niczego nie otrzyma i nie połączy się z siecią. Administratorzy dobierają rozmiar puli do maksymalnego zapotrzebowania, a w zatłoczonych sieciach gościnnych czasem skracają czas dzierżawy, aby adresy szybciej wracały do puli. Rezerwacje i wykluczenia zmniejszają dostępną pulę, dlatego podczas planowania zakresu należy uwzględnić wszystkie trzy elementy.

Duże sieci obejmują wiele podsieci, dlatego jeden serwer DHCP często przechowuje kilka zakresów. Agent relay przekazuje żądania z każdej podsieci do serwera, który wybiera zakres pasujący do sieci, z której pochodzi żądanie. Taka centralna konstrukcja pozwala administratorowi zarządzać adresacją całego kampusu z jednego miejsca, a każdy zakres można dostosować do własnej podsieci.

Można myśleć o tym jak o kontroli zagnieżdżonej. Zakres to cały przedział adresów i ustawień dla podsieci. Pula to jego część przeznaczona do dzierżawy. Wykluczenia tworzą luki dla urządzeń skonfigurowanych ręcznie. Rezerwacje przypisują określone adresy określonym urządzeniom na podstawie adresów MAC. Wspólnie pozwalają zachować automatyczność i porządek DHCP, czyli dokładnie to, czego potrzebuje rozwijająca się sieć.

Sprawdź swoją wiedzę o zakresach.

Administratorzy kształtują działanie DHCP za pomocą trzech narzędzi. Zakres to pełny przedział adresów i ustawień dla podsieci. Pula to podzbiór adresów przeznaczonych do dzierżawy, często dodatkowo ograniczany przez wykluczenia chroniące adresy ustawione ręcznie. Rezerwacja wiąże wybrany adres z urządzeniem za pomocą jego adresu MAC, zapewniając stabilny adres IP, którym nadal zarządza DHCP — w przeciwieństwie do ręcznie ustawionego adresu statycznego. Jeden serwer może przechowywać wiele zakresów i obsługiwać cały kampus z jednego miejsca.