Redes de Computadores I - Protocolos de Controle: BOOTP/DHCP. por Helcio Wagner da Silva

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1 Redes de Computadores I - Protocolos de Controle: BOOTP/DHCP por Helcio Wagner da Silva

2 Introdução Deficiências percebidas no RARP Servidores RARP precisam estar na mesma rede local que seus clientes Por operar relativamente próximo ao HW da máquina, dificulta a construção de servidores por parte de programadores de aplicações Não pode ser usado em redes que alocam dinamicamente endereços de HW às máquinas Informação trocada entre servidor e cliente está limitada a apenas um endereço IP 2

3 Introdução Definido na RFCs 951, 1048 e 1084, o BOOTP (BOOTstrap Protocol) foi projetado para suprir algumas dessas deficiências Semelhanças & Diferenças Assim como o ARP, o BOOTP baseia-se em uma única troca de mensagens Porém, nessa única troca são transferidas muito mais informações do que no ARP Além disso, por usar o UDP (porta 67) e o IP, é mais fácil para o programador implementar SW BOOTP 3

4 Funcionamento do BOOTP??? BD / E3/F1 E1 E2 Solicitação BOOTP <END. IP CLIENTE => < SEU END. IP = > <END. IP SERVIDOR = > <END. IP GATEWAY = > <END. HW CLIENTE = E1> <HOSTNAME SERVIDOR = > Resposta BOOTP <END. IP CLIENTE => < SEU END. IP = > <END. IP SERVIDOR = > <END. IP GATEWAY = > <END. HW CLIENTE = E1> <HOSTNAME SERVIDOR = server > 4

5 Funcionamento do BOOTP Nível de Aplicação BOOTP Solicitação BOOTP... Nível de Transporte UDP Nível de Rede IP...encapsulada por um segmento UDP......encapsulado por um datagrama IP... Nível de Enlace Protocolo de Enlace...encapsulado por um quadro Endereços de difusão 5

6 Formato da Mensagem BOOTP OPERAÇÃO TIPO END. HW TAM. END. HW SALTOS IDENTIFICADOR DA TRANSAÇÃO SEGUNDOS INUTILIZADO ENDEREÇO IP DO CLIENTE (COLOCADO PELO CLIENTE) SEU ENDEREÇO IP (COLOCADO PELO SERVIDOR) ENDEREÇO IP DO SERVIDOR ENDEREÇO IP DO ROTEADOR (GATEWAY) ENDEREÇO DE HW DO CLIENTE (16 OCTETOS) NOME (HOSTNAME) DO SERVIDOR (64 OCTETOS) NOME DO ARQUIVO DE INICIALIZAÇÃO (128 OCTETOS) ÁREA ESPECÍFICA DO FABRICANTE (64 OCTETOS) 6

7 Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco Duas etapas 1. Máquina obtém junto a servidores BOOTP as informações necessárias ao descarregamento de uma imagem do SO 2. Máquina descarrega o SO de um repositório remoto (usando o TFTP, por exemplo) BOOTP desacopla as etapas de configuração e armazenamento durante a inicialização O Servidor de arquivos pode, inclusive, ser executado a partir de uma máquina diferente da que executa o servidor BOOTP 7

8 Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco IP??? IP??? Servidor BOOTP ( ) Servidor de arq. ( ) / E3/F1 BD imagens E1 E2 E3 E4 Solicitação BOOTP <END. IP CLIENTE => < SEU END. IP = > <END. IP SERVIDOR = > <END. IP GATEWAY = > <END. HW CLIENTE = E1> <HOSTNAME SERVIDOR = > <NOME ARQ. INIC. = unix > Resposta BOOTP <END. IP CLIENTE => < SEU END. IP = > <END. IP SERVIDOR = > <END. IP GATEWAY = > <END. HW CLIENTE = E1> <HOSTNAME SERVIDOR = server > <NOME ARQ. INIC. = /unixImg.iso > 8

9 Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco IP??? Servidor BOOTP ( ) Servidor de arq. ( ) / E3/F1 BD imagens E1 E2 E3 E4 TFTP 9

10 Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco IP??? Servidor BOOTP ( ) Servidor de arq. ( ) E3/F1 BD imagens E1 E2 E3 E4 Solicitação BOOTP <END. IP CLIENTE => < SEU END. IP = > <END. IP SERVIDOR = > <END. IP GATEWAY = > <END. HW CLIENTE = E2> <HOSTNAME SERVIDOR = > <NOME ARQ. INIC. = windows > Resposta BOOTP <END. IP CLIENTE => < SEU END. IP = > <END. IP SERVIDOR = > <END. IP GATEWAY = > <END. HW CLIENTE = E1> <HOSTNAME SERVIDOR = server > <NOME ARQ. INIC. = /winImg.iso > 10

11 Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco Servidor BOOTP ( ) Servidor de arq. ( ) / E3/F1 BD imagens E1 E2 E3 E4 TFTP 11

12 Área do Fabricante Nome Código Tam. Conteúdo Preenchimento 0 - Zeros usado apenas para preenchimento Máscara de subrede 1 4 Máscara de subrede para rede local Hora do dia 2 4 Hora do dia em UTC Final Final da lista de itens Roteadores 3 N Endereços IP de N/4 roteadores Servidores de Tempo 4 N Endereços IP de N/4 Servidores de Tempo Servidores IEN116 5 N Endereços IP de N/4 Servidores IEN116 Servidores DNS 6 N Endereços IP de N/4 Servidores DNS Servidores de Log 7 N Endereços IP de N/4 Servidores de Log Servidores de Cotas 8 N Endereços IP de N/4 Servidores de Cotas Servidores Lpr 9 N Endereços IP de N/4 Servidores Lpr Servidores de Impressão 10 N Endereços IP de N/4 Servidores de Impressão Servidores RLP 11 N Endereços IP de N/4 Servidores RLP Hostname 12 N N bytes do nome do computador do cliente Tam. Arq. de Inicialização 13 2 Tamanho do arquivo de inicialização RESERVADO Reservado para uso específico do sítio 12

13 DHCP Similarmente ao RARP, o BOOTP foi projetado para operação em um ambiente estático O BOOTP provê apenas um mapeamento estático entre um identificador de máquina e um conjunto de parâmetros para aquela máquina Com o advento dos computadores móveis e as redes sem fio, era necessário um outro protocolo de inicialização Neste contexto, surgiu o DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) O DHCP é descrito nas RFCs 2131 e

14 A Necessidade de Configuração Dinâmica A LAN de um laboratório de uma universidade possui uma rede classe C Há espaço para 30 alunos no laboratório Cada aluno tem seu próprio computador portátil A escala de utilização do laboratório prevê seu uso em 10 slots de aulas por semana, cada aula sendo dada para uma turma diferente 14

15 Funcionamento do DHCP Um endereço IP é arrendado a uma máquina??? Solicitação DHCP BD E1 Resposta DHCP O cliente DHCP pode sugerir um intervalo de tempo para expiração do arrendamento Porém, a palavra final sobre qual será esse tempo é dada pelo Servidor DHCP E2 15

16 Agentes de Retransmissão Ethernet CC WAN F2 Ethernet EE Agente de Retransmissão ( ) / E3/F / F3/E4 Servidor DHCP ( ) E1 E2 FDDI E5 E6 Solicitação DHCP (difusão) Solicitação DHCP (unicast) 16

17 Formato da Mensagem DHCP OPERAÇÃO TIPO END. HW TAM. END. HW SALTOS IDENTIFICADOR DA TRANSAÇÃO SEGUNDOS FLAGS ENDEREÇO IP DO CLIENTE (COLOCADO PELO CLIENTE) SEU ENDEREÇO IP (COLOCADO PELO SERVIDOR) ENDEREÇO IP DO SERVIDOR ENDEREÇO IP DO ROTEADOR (GATEWAY) ENDEREÇO DE HW DO CLIENTE (16 OCTETOS) NOME (HOSTNAME) DO SERVIDOR (64 OCTETOS) NOME DO ARQUIVO DE INICIALIZAÇÃO (128 OCTETOS) OPÇÕES (TAMANHO VARIÁVEL) 17

18 Campo FLAGS Substitui o campo INUTILIZADO do BOOTP Possui apenas um de seus bits definido B Se B = 1, o servidor responde usando o endereço de enlace de difusão Se B = 0, o servidor responde usando o endereço de enlace unicast 18

19 Campo OPÇÕES Análogo a ÁREA ESPECÍFICA DO FABRICANTE do BOOTP Usado para se armazenar parâmetros relacionados ao arrendamento de endereço IP, sobrecarga de opções e tipos de mensagens CÓDIGO (53) TAMANHO (1) TIPO (1 7) TIPO Mensagem DHCP 1 DHCPDISCOVER 2 DHCPOFFER 3 DHCPREQUEST 4 DHCPDECLINE 5 DHCPACK 6 DHCPNACK 7 DHCPRELEASE 19

20 INICIALIZAR /envia msg DHCPDISCOVER SELECIONAR recebe msg DHCPOFFER/ recebe msg DHCPNACK ou expira Temporizador de expiração/ recebe msg DHCPNACK/ Expira temporizador de religação/ envia msg DHCPREQUEST Seleciona oferta/ envia msg DHCPREQUEST RELIGAR RENOVAR SOLICITAR recebe msg DHCPACK/ recebe msg DHCPACK/ Expira temporizador de renovação/ envia msg DHCPREQUEST recebe msg DHCPACK/ LIGADO Temporizador de renovação Cancela arrendamento/ 50 % do temporizador de expiração envia msg DHCPRELEASE Temporizador de religação 87,5 % do temporizador de expiração 20