DHCP là gì? (Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - Giao thức Cấu hình Máy chủ Động) là giao thức cung cấp quản lý nhanh chóng, tự động và tập trung cho việc phân phối địa chỉ IP trong mạng. Nó cũng được dùng để cấu hình subnet mask, default gateway và thông tin máy chủ DNS trên thiết bị.

Nhóm làm việc Cấu hình Máy chủ Động của Internet Engineering Task Force (IETF) đã tạo ra DHCP.

Cách DHCP hoạt động

Máy chủ DHCP cấp phát địa chỉ IP duy nhất và tự động cấu hình thông tin mạng khác. Trong hầu hết gia đình và doanh nghiệp nhỏ, bộ định tuyến đóng vai trò máy chủ DHCP. Trong mạng lớn, một máy tính đơn lẻ có thể đảm nhận vai trò đó.

Để làm việc này, một thiết bị (client) yêu cầu địa chỉ IP từ bộ định tuyến (host). Sau đó, host gán một địa chỉ IP có sẵn để client có thể giao tiếp trên mạng.

Khi thiết bị được bật và kết nối với mạng có máy chủ DHCP, nó gửi yêu cầu đến máy chủ, gọi là yêu cầu DHCPDISCOVER.

Sau khi gói tin DISCOVER đến máy chủ DHCP, máy chủ giữ lại một địa chỉ IP mà thiết bị có thể sử dụng, sau đó cung cấp cho client địa chỉ đó với gói tin DHCPOFFER.

Sau khi đề nghị được đưa ra cho địa chỉ IP được chọn, thiết bị phản hồi máy chủ DHCP với gói tin DHCPREQUEST để chấp nhận. Sau đó, máy chủ gửi ACK để xác nhận thiết bị có địa chỉ IP cụ thể đó và xác định thời gian thiết bị có thể sử dụng địa chỉ trước khi lấy địa chỉ mới.

Nếu máy chủ quyết định thiết bị không thể có địa chỉ IP, nó sẽ gửi NACK.

Ưu và nhược điểm của việc sử dụng DHCP

Máy tính, hoặc bất kỳ thiết bị nào kết nối với mạng (cục bộ hoặc internet), phải được cấu hình đúng để giao tiếp trên mạng đó. Vì DHCP cho phép cấu hình đó xảy ra tự động, nó được sử dụng trong hầu như mọi thiết bị kết nối với mạng bao gồm máy tính, switch, điện thoại thông minh và máy chơi game.

Nhờ việc gán địa chỉ IP động này, có ít cơ hội hơn hai thiết bị sẽ có cùng địa chỉ IP, điều thường thấy khi sử dụng địa chỉ IP tĩnh gán thủ công.

Sử dụng DHCP làm cho mạng dễ quản lý hơn. Từ góc độ quản trị, mọi thiết bị trên mạng có thể nhận địa chỉ IP chỉ với cài đặt mạng mặc định của chúng, được thiết lập để lấy địa chỉ tự động. Lựa chọn thay thế là gán thủ công địa chỉ cho từng thiết bị trên mạng.

Vì các thiết bị này có thể nhận địa chỉ IP tự động, thiết bị có thể di chuyển tự do từ mạng này sang mạng khác (miễn là mỗi thiết bị được thiết lập với DHCP) và nhận địa chỉ IP tự động, điều này hữu ích với thiết bị di động.

Trong hầu hết các trường hợp, khi thiết bị có địa chỉ IP được gán bởi máy chủ DHCP, địa chỉ đó thay đổi mỗi lần thiết bị tham gia mạng. Nếu địa chỉ IP được gán thủ công, quản trị viên phải đưa ra địa chỉ cụ thể cho từng khách hàng mới, và các địa chỉ hiện có được gán phải được hủy gán thủ công trước khi thiết bị khác có thể sử dụng địa chỉ đó. Điều này tốn thời gian, và cấu hình thủ công từng thiết bị tăng cơ hội xảy ra lỗi.

Khi nào nên dùng địa chỉ IP tĩnh?

Có ưu điểm khi sử dụng DHCP, cũng có nhược điểm. Địa chỉ IP động, thay đổi không nên được dùng cho thiết bị cố định cần truy cập liên tục, như máy in và file server. Mặc dù loại thiết bị này chủ yếu tồn tại trong môi trường văn phòng, nhưng không thực tế gán cho chúng địa chỉ IP thay đổi. Ví dụ, nếu máy in mạng có địa chỉ IP sẽ thay đổi vào một thời điểm nào đó trong tương lai, mọi máy tính kết nối với máy in đó sẽ phải thường xuyên cập nhật cài đặt để biết cách liên hệ nó.

Loại thiết lập này không cần thiết và có thể tránh được bằng cách không sử dụng DHCP cho loại thiết bị đó, và thay vào đó gán địa chỉ IP tĩnh cho chúng.

Ý tưởng tương tự xuất hiện nếu bạn cần truy cập từ xa vĩnh viễn đến máy tính trong mạng gia đình. Nếu DHCP được bật, máy tính đó sẽ nhận địa chỉ IP mới vào một thời điểm nào đó, nghĩa là địa chỉ bạn ghi lại cho máy tính đó sẽ không còn chính xác lâu. Nếu bạn sử dụng phần mềm truy cập từ xa dựa trên truy cập theo địa chỉ IP, hãy tắt DHCP và dùng địa chỉ IP tĩnh cho thiết bị đó.

Thông tin thêm về DHCP

Máy chủ DHCP xác định phạm vi (scope), hoặc dải, địa chỉ IP mà nó dùng để phục vụ thiết bị với địa chỉ. Khu vực địa chỉ này là cách duy nhất thiết bị nhận được kết nối mạng hợp lệ.

Đây là lý do khác DHCP rất hữu ích. Nó cho phép một số thiết bị kết nối với mạng trong một khoảng thời gian mà không cần một nhóm địa chỉ có sẵn. Ví dụ, nếu 20 địa chỉ được xác định bởi máy chủ, 30, 50, 200, hoặc nhiều thiết bị hơn có thể kết nối với mạng miễn là không quá 20 thiết bị sử dụng một trong các địa chỉ IP có sẵn cùng một lúc.

Vì DHCP gán địa chỉ IP cho một khoảng thời gian cụ thể (gọi là kỳ thuê - lease period), sử dụng lệnh như ipconfig để tìm địa chỉ IP của máy tính cho kết quả khác nhau theo thời gian.

Mặc dù DHCP được dùng để phân phát địa chỉ IP động cho client của nó, không có nghĩa là địa chỉ IP tĩnh không thể dùng cùng lúc. Sự kết hợp của các thiết bị nhận địa chỉ động và thiết bị có địa chỉ IP được gán thủ công, có thể cùng tồn tại trên cùng một mạng.

ISP sử dụng DHCP để gán địa chỉ IP. Điều này có thể thấy khi xác định địa chỉ IP công khai của bạn. Nó có thể sẽ thay đổi theo thời gian trừ khi mạng gia đình của bạn có địa chỉ IP tĩnh, thường chỉ xảy ra với doanh nghiệp có dịch vụ web công khai.

Trong Windows, APIPA gán địa chỉ IP tạm thời đặc biệt khi máy chủ DHCP không thể cung cấp địa chỉ IP hoạt động cho thiết bị và sử dụng địa chỉ này cho đến khi nó nhận được địa chỉ hoạt động.

Lỗi DHCP: nó là gì và cách khắc phục

Câu hỏi thường gặp

DHCP snooping là gì?

DHCP snooping là công nghệ bảo mật lớp hai (layer two) ngăn chặn bất kỳ lưu lượng DHCP nào mà nó xác định là không chấp nhận được. Công nghệ snooping, được tích hợp trong hệ điều hành switch mạng, ngăn chặn máy chủ DHCP trái phép cung cấp địa chỉ IP cho client DHCP.

DHCP relay là gì?

Relay agent (tác tử chuyển tiếp) là máy chủ chuyển tiếp gói tin DHCP giữa client và server. Quản trị viên mạng có thể sử dụng relay agent để chuyển tiếp yêu cầu và phản hồi giữa client và server không nằm trên cùng một subnet vật lý.