Selle projekti eesmärgiks oli:

• DHCP protokolli uurimine IPv4 võrgus
• Python'i õppimine (veidi rohkem kui nullist 😉 )
• serveri asendamine DB2DHCP (minu fork), originaal siin, mille kokkupanemine uue operatsioonisüsteemi jaoks muutub üha keerulisemaks. Ja ei meeldi, et binaarfaili ei ole võimalik "vahetada praegu"
• töökorras DHCP serveri saamine, mis võimaldab IP aadressi valimist abonendi põhjal tema MAC aadressi või MAC aadressi + porti kombinatsiooni (Valik 82) kaudu
• järgmise ratta kirjutamine (O! see on minu lemmiktegevus)
• oma kohmakuse tõttu saanud kriitikat HabrHabr'is (või veel parem - kutse) 😉

Tulemus: töötab 😉 Katsetatud FreeBSD ja Ubuntu operatsioonisüsteemidel. Teoreetiliselt võiks koodi käitada igas operatsioonisüsteemis, kuna koodis ei tundu olevat spetsiifilisi seoseid.
Kasutage ettevaatlikult! Edasi on palju.

Link teaduslikku repositooriumisse huvilistele "puudutada elusalt".

Installeerimise, seadistamise ja tulemuse kasutamise protsess "materjali uurimisest" on allpool, ja seejärel väike teooria DHCP protokolli kohta. Endale. Ja ajaloo nimel 😉

Veidi teooriat

Mis on DHCP

See on võrgu protokoll, mis võimaldab seadmel teada saada oma IP aadressi (ja muid parameetreid nagu lüüs, DNS jne) DHCP serverilt. Pakettide vahetus toimub UDP protokolli kaudu. Seadme töö põhimõte võrgu parameetrite küsimisel on järgmine:

1. Seade (klient) saadab laienduslikku UDP päringut (DHCPDISCOVER) läbi kogu võrgu küsimisega "kas keegi, andke mulle IP aadress". Tavaliselt (kuid mitte alati) toimub päring 68 porti kaudu (allikas), ja sihtkoht on 67 port (sihtkoht). Mõned seadmed saadavad pakette ka 67 porti kaudu. DHCPDISCOVER paketi sees on kliendi seadme MAC aadress.
2. Kõik DHCP serverid, mis asuvad võrgus (ja neid võib olla mitu), koostavad seadmele, kes saadab DHCPDISCOVER, DHCPOFFER pakkumise koos võrgu seadistustega, ja saadavad selle laiaulatuslikult võrku. Paketi identifitseerimine, kellele see pakett on mõeldud, toimub eelnevalt DHCPDISCOVER päringus esitatud kliendi MAC aadressi põhjal.
3. Kliendi seadmed saavad võrguseadistuste pakkumisi, valivad neist kõige atraktiivsema (kriteeriumid võivad olla erinevad, sealhulgas pakkumise kohaletoimetamise aeg ja vahepeatuste arv) ja saadavad valitud DHCP serverile "ametliku päringu" DHCPREQUEST koos võrguseadistustega. Sel juhul suunatakse pakk juba konkreetsele DHCP serverile.
4. Server, mis sai DHCPREQUEST-i, saadab paketi kujul DHCPACK, milles loetletakse uuesti võrguseadistused, mis on mõeldud antud kliendile.

Lisaks on olemas DHCPINFORM paketid, mida saadetakse kliendi poolt, mille eesmärk on teavitada DHCP serverit, et "klient on elus" ja kasutab antud võrguseadistusi. Antud serveri rakenduses ignoreeritakse neid pakette.

Pakkide formaat

Kokkuvõttes näeb Etherneti paketi raam välja umbes nii:

Käesolevas juhul vaatame ainult UDP paketi sisu andmeid, ilma OSI taseme protokollide pealkirjadeta, nimelt DHCP struktuuri:

DHCPDISCOVER

Seega algab IP-aadressi saamise protsess seadme jaoks sellega, et DHCP klient saadab laialdaselt päringu pordilt 68 aadressile 255.255.255.255:67. Selles pakendis sisaldab klient oma MAC aadressi ja ka seda, mida ta soovib DHCP serverilt saada. Paketi struktuur on kirjeldatud allpool olevas tabelis.

DHCPDISCOVER paketi struktuuri tabel

Positsioon paketis
Väärtuse nimi
Näide
Vaade
Bait
Selgitus

1
Boot Request
1
Hex
1
Sõnumi tüüp. 1 — päring kliendilt serverile, 2 — vastus serverilt kliendile

2
Riistvara tüüp
1
Hex
1
Riistvara aadressi tüüp, selles protokollis 1 — MAC

3
Riistvara aadressi pikkus
6
Hex
1
Seadme MAC aadressi pikkus

4
Hops
1
Hex
1
Vahepeatuste arv

5
Tehingu ID
23:cf:de:1d
Hex
4
Tehingu unikaalne identifikaator. Generatsioon toimub kliendi poolt päringu alguses

7
Kulu sekundites
0
Hex
4
Aeg sekundites alates aadressi saamise protsessi algusest

9
Bootp lipud
0
Hex
2
Mõned lipud, mida saab seadistada protokolli parameetrite näitamiseks

11
Kliendi IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Kliendi IP aadress (kui on)

15
Teie kliendi IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
IP aadress, mille server on pakkunud (kui on)

19
Järgmise serveri IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Serveri IP aadress (kui teada)

23
Ülekandeagendi IP aadress
172.16.114.41
Rida
4
Ülekandeagendi IP aadress (näiteks lüliti)

27
Kliendi MAC aadress
14:d6:4d:a7:c9:55
Hex
6
Paketi saatja MAC aadress (klient)

31
Kliendi riistvara aadressi padjand
 
Hex
10
Reserveeritud koht. Tavaliselt täidetud nullidega

41
Serveri hostinimi
 
Rida
64
DHCP serveri nimi. Tavernialt see tavaliselt ei edastata

105
Boot failinimi
 
Rida
128
Serveris failinimi, mida kasutatakse ketta vabadusjaamade käivitamisel

235
Magic cookie
63:82:53:63
Hex
4
«Magi» number, mille järgi on võimalik tuvastada, et see pakett kuulub DHCP protokolli

DHCP valikud. Need võivad olla igas järjekorras

236
Valiku number
53
Dec
1
Valik 53, mis määrab DHCP paketi tüübi

1 — DHCPDISCOVER
3 — DHCPREQUEST
2 — DHCPOFFER
5 — DHCPACK
8 — DHCPINFORM

 
Valiku pikkus
1
Dec
1

 
Valiku väärtus
1
Dec
1

 
Valiku number
50
Dec
1
Millise IP-aadressi soovib klient saada

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
172.16.134.61
Rida
4

 
Valiku number
55
 
1
Kliendi taotletavad võrgu parameetrid. Koostis võib olla erinev

01 — Alamside mask
03 — Lükand
06 — DNS
oc — Hostinimi
0f — võrgu domeeninimi
1c — laiuskande aadress (broadcaster)
42 — TFTP serveri nimi
79 — Määratlemata staatiline marsruut

 
Valiku pikkus
8
 
1

 
Valiku väärtus
01:03:06:0c:0f:1c:42:79
 
8

 
Valiku number
82
Dec
 
Valik 82, milles edastatakse seadme MAC-aadress — kordustootja ja mõned täiendavad väärtused.

Tavaliselt — lüliti port, millel töötab lõppkliendi DHCP. Selle valiku sees on 'peidetud' täiendavad parameetrid. Esimene bait — 'alamvaliku' number, teine selle pikkus, seejärel selle väärtus.

Selles suhtes on valikus 82 peidetud alamvalikud:
Agent Circuit ID = 00:04:00:01:00:04, kus viimased kaks baidi on DHCP kliendi port, kust päring tuli

Agent Remote ID = 00:06:c8:be:19:93:11:48 — DHCP kordustootja MAC-aadress

 
Valiku pikkus
18
Dec
 

 
Valiku väärtus
01:06
00:04:00:01:00:04
02:08
00:06:c8:be:19:93:11:48
Hex
 

 
Paketi lõpp
255
Dec
1
255 sümbolit tähistab paketi lõppu

DHCPOFFER

Niipea, kui server saab paketi DHCPDISCOVER ja näeb, et tal on võimalik kliendile pakkuda midagi taotletust, genereerib ta vastuse — DHCPDISCOVER. Vastus saadetakse porti, kust see tuli, broadcastina, kuna kliendil pole hetkel IP-aadressi ja seega saab ta paketti vastu võtta ainult siis, kui see saadetakse laiale ringile. Klient tuvastab, et see pakett on talle mõeldud, tema MAC-aadressi ja tehingu numbri põhjal, mille ta genereerib esimese paketi loomise hetkel.

DHCPOFFER paketi struktuuri tabel

Positsioon paketis
Väärtuse nimi (tavaline)
Näide
Vaade
Bait
Selgitus

1
Boot Request
1
Hex
1
Sõnumi tüüp. 1 — päring kliendilt serverile, 2 — vastus serverilt kliendile

2
Riistvara tüüp
1
Hex
1
Riistvara aadressi tüüp, selles protokollis 1 — MAC

3
Riistvara aadressi pikkus
6
Hex
1
Seadme MAC aadressi pikkus

4
Hops
1
Hex
1
Vahepeatuste arv

5
Tehingu ID
23:cf:de:1d
Hex
4
Tehingu unikaalne identifikaator. Generatsioon toimub kliendi poolt päringu alguses

7
Kulu sekundites
0
Hex
4
Aeg sekundites alates aadressi saamise protsessi algusest

9
Bootp lipud
0
Hex
2
Mõned lipud, mis võivad olla määratud protokolli parameetrite näitamiseks. Antud juhul tähendab 0 unicast'i päringut

11
Kliendi IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Kliendi IP aadress (kui on)

15
Teie kliendi IP aadress
172.16.134.61
Rida
4
IP aadress, mille server on pakkunud (kui on)

19
Järgmise serveri IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Serveri IP aadress (kui teada)

23
Ülekandeagendi IP aadress
172.16.114.41
Rida
4
Ülekandeagendi IP aadress (näiteks lüliti)

27
Kliendi MAC aadress
14:d6:4d:a7:c9:55
Hex
6
Paketi saatja MAC aadress (klient)

31
Kliendi riistvara aadressi padjand
 
Hex
10
Reserveeritud koht. Tavaliselt täidetud nullidega

41
Serveri hostinimi
 
Rida
64
DHCP serveri nimi. Tavernialt see tavaliselt ei edastata

105
Boot failinimi
 
Rida
128
Serveris failinimi, mida kasutatakse ketta vabadusjaamade käivitamisel

235
Magic cookie
63:82:53:63
Hex
4
«Magi» number, mille järgi on võimalik tuvastada, et see pakett kuulub DHCP protokolli

DHCP valikud. Need võivad olla igas järjekorras

236
Valiku number
53
Dec
1
Valik 53, mis määrab DHCP paketi tüübi 2 — DHCPOFFER

 
Valiku pikkus
1
Dec
1

 
Valiku väärtus
2
Dec
1

 
Valiku number
1
Dec
1
Valik, mis pakub DHCP kliendile alamside maski

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
255.255.224.0
Rida
4

 
Valiku number
3
Dec
1
Valik, mis pakub DHCP kliendile vaike lükandi

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
172.16.12.1
Rida
4

 
Valiku number
6
Dec
1
Valik, mis pakub DHCP kliendile DNS

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
8.8.8.8
Rida
4

 
Valiku number
51
Dec
1
Võrgu parameetrite kehtivusaeg sekundites, mille pärast peab DHCP klient taotlema neid uuesti

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
86400
Dec
4

 
Valiku number
82
Dec
1
Valik 82, kordab seda, mis tuli DHCPDISCOVER'is

 
Valiku pikkus
18
Dec
1

 
Valiku väärtus
01:08:00:06:00
01:01:00:00:01
02:06:00:03:0f
26:4d:ec
Dec
18

 
Paketi lõpp
255
Dec
1
255 sümbolit tähistab paketi lõppu

DHCPREQUEST

Pärast seda, kui klient on saanud DHCPOFFER-i, koostab ta paketi võrgu parameetrite taotlemiseks mitte kõigilt DHCP serveritelt, vaid ainult ühe konkreetse serveri jaoks, kelle DHCPOFFER pakkumine talle kõige rohkem „meeldis“. Kriteeriumid „meeldimise“ jaoks võivad olla erinevad ja sõltuvad DHCP kliendi teostusest. Vastuvõtja antakse teada DHCP serveri MAC-aadressi kaudu. Samuti võib DHCPREQUEST pakett kliendi saadetud olla ka ilma eelneva DHCPDISCOVER-i vormistamiseta, kui IP-aadress serverilt on juba varem saadud.

DHCPREQUEST paketi struktuuri tabel

Positsioon paketis
Väärtuse nimi (tavaline)
Näide
Vaade
Bait
Selgitus

1
Boot Request
1
Hex
1
Sõnumi tüüp. 1 — päring kliendilt serverile, 2 — vastus serverilt kliendile

2
Riistvara tüüp
1
Hex
1
Riistvara aadressi tüüp, selles protokollis 1 — MAC

3
Riistvara aadressi pikkus
6
Hex
1
Seadme MAC aadressi pikkus

4
Hops
1
Hex
1
Vahepeatuste arv

5
Tehingu ID
23:cf:de:1d
Hex
4
Tehingu unikaalne identifikaator. Generatsioon toimub kliendi poolt päringu alguses

7
Kulu sekundites
0
Hex
4
Aeg sekundites alates aadressi saamise protsessi algusest

9
Bootp lipud
8000
Hex
2
Mõned lipud, mida saab seadistada, et näidata protokolli parameetreid. Antud juhul on seadistatud „broadcast“

11
Kliendi IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Kliendi IP aadress (kui on)

15
Teie kliendi IP aadress
172.16.134.61
Rida
4
IP aadress, mille server on pakkunud (kui on)

19
Järgmise serveri IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Serveri IP aadress (kui teada)

23
Ülekandeagendi IP aadress
172.16.114.41
Rida
4
Ülekandeagendi IP aadress (näiteks lüliti)

27
Kliendi MAC aadress
14:d6:4d:a7:c9:55
Hex
6
Paketi saatja MAC aadress (klient)

31
Kliendi riistvara aadressi padjand
 
Hex
10
Reserveeritud koht. Tavaliselt täidetud nullidega

41
Serveri hostinimi
 
Rida
64
DHCP serveri nimi. Tavernialt see tavaliselt ei edastata

105
Boot failinimi
 
Rida
128
Serveris failinimi, mida kasutatakse ketta vabadusjaamade käivitamisel

235
Magic cookie
63:82:53:63
Hex
4
«Magi» number, mille järgi on võimalik tuvastada, et see pakett kuulub DHCP protokolli

DHCP valikud. Need võivad olla igas järjekorras

236
Valiku number
53
Dec
3
Valik 53, mis määratleb DHCP paketi tüübi 3 — DHCPREQUEST

 
Valiku pikkus
1
Dec
1

 
Valiku väärtus
3
Dec
1

 
Valiku number
61
Dec
1
Kliendi identifikaator: 01 (Etherneti jaoks) + kliendi MAC-aadress

 
Valiku pikkus
7
Dec
1

 
Valiku väärtus
01:2c:ab:25:ff:72:a6
Hex
7

 
Valiku number
60
Dec
 
"Vendor class identifier". Minu puhul teatab see DHCP kliendi versiooni. Teised seadmed võivad tagastada midagi muud. Näiteks Windows teatab MSFT 5.0

 
Valiku pikkus
11
Dec
 

 
Valiku väärtus
udhcp 0.9.8
Rida
 

 
Valiku number
55
 
1
Kliendi taotletavad võrgu parameetrid. Koostis võib olla erinev

01 — Alamside mask
03 — Lükand
06 — DNS
oc — Hostinimi
0f — võrgu domeeninimi
1c — laiuskande aadress (broadcaster)
42 — TFTP serveri nimi
79 — Määratlemata staatiline marsruut

 
Valiku pikkus
8
 
1

 
Valiku väärtus
01:03:06:0c:0f:1c:42:79
 
8

 
Valiku number
82
Dec
1
Valik 82, kordab seda, mis tuli DHCPDISCOVER'is

 
Valiku pikkus
18
Dec
1

 
Valiku väärtus
01:08:00:06:00
01:01:00:00:01
02:06:00:03:0f
26:4d:ec
Dec
18

 
Paketi lõpp
255
Dec
1
255 sümbolit tähistab paketi lõppu

DHCPACK

Kinnituseks, et "jah, see on sinu IP-aadress ja ma ei anna seda enam kellelegi", saadab DHCP server paketina DHCPACK kliendile. See saadetakse nagu kõik teised paketid laialdaselt. Kuigi allpool toodud koodis on Pythonis implementeeritud DHCP server, dubleerin ma igaks juhuks iga laiaulatuslikku taotlust, saates paketi konkreetsele IP-aadressile, kui see on juba teada. Samuti ei huvita DHCP serverit, kas DHCPACK pakett jõudis kliendile. Kui klient ei saa DHCPACK-i, kordab ta mõne aja pärast lihtsalt DHCPREQUEST-i.

DHCPACK paketi struktuuri tabel

Positsioon paketis
Väärtuse nimi (tavaline)
Näide
Vaade
Bait
Selgitus

1
Boot Request
2
Hex
1
Sõnumi tüüp. 1 — päring kliendilt serverile, 2 — vastus serverilt kliendile

2
Riistvara tüüp
1
Hex
1
Riistvara aadressi tüüp, selles protokollis 1 — MAC

3
Riistvara aadressi pikkus
6
Hex
1
Seadme MAC aadressi pikkus

4
Hops
1
Hex
1
Vahepeatuste arv

5
Tehingu ID
23:cf:de:1d
Hex
4
Tehingu unikaalne identifikaator. Generatsioon toimub kliendi poolt päringu alguses

7
Kulu sekundites
0
Hex
4
Aeg sekundites alates aadressi saamise protsessi algusest

9
Bootp lipud
8000
Hex
2
Mõned lipud, mida saab seadistada, et näidata protokolli parameetreid. Antud juhul on seadistatud „broadcast“

11
Kliendi IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Kliendi IP aadress (kui on)

15
Teie kliendi IP aadress
172.16.134.61
Rida
4
IP aadress, mille server on pakkunud (kui on)

19
Järgmise serveri IP aadress
0.0.0.0
Rida
4
Serveri IP aadress (kui teada)

23
Ülekandeagendi IP aadress
172.16.114.41
Rida
4
Ülekandeagendi IP aadress (näiteks lüliti)

27
Kliendi MAC aadress
14:d6:4d:a7:c9:55
Hex
6
Paketi saatja MAC aadress (klient)

31
Kliendi riistvara aadressi padjand
 
Hex
10
Reserveeritud koht. Tavaliselt täidetud nullidega

41
Serveri hostinimi
 
Rida
64
DHCP serveri nimi. Tavernialt see tavaliselt ei edastata

105
Boot failinimi
 
Rida
128
Serveris failinimi, mida kasutatakse ketta vabadusjaamade käivitamisel

235
Magic cookie
63:82:53:63
Hex
4
«Magi» number, mille järgi on võimalik tuvastada, et see pakett kuulub DHCP protokolli

DHCP valikud. Need võivad olla igas järjekorras

236
Valiku number
53
Dec
3
Valik 53, mis määratleb DHCP paketi tüübi 5 — DHCPACK

 
Valiku pikkus
1
Dec
1

 
Valiku väärtus
5
Dec
1

 
Valiku number
1
Dec
1
Valik, mis pakub DHCP kliendile alamside maski

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
255.255.224.0
Rida
4

 
Valiku number
3
Dec
1
Valik, mis pakub DHCP kliendile vaike lükandi

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
172.16.12.1
Rida
4

 
Valiku number
6
Dec
1
Valik, mis pakub DHCP kliendile DNS

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
8.8.8.8
Rida
4

 
Valiku number
51
Dec
1
Võrgu parameetrite kehtivusaeg sekundites, mille pärast peab DHCP klient taotlema neid uuesti

 
Valiku pikkus
4
Dec
1

 
Valiku väärtus
86400
Dec
4

 
Valiku number
82
Dec
1
Valik 82, kordab seda, mis tuli DHCPDISCOVER'is

 
Valiku pikkus
18
Dec
1

 
Valiku väärtus
01:08:00:06:00
01:01:00:00:01
02:06:00:03:0f
26:4d:ec
Dec
18

 
Paketi lõpp
255
Dec
1
255 sümbolit tähistab paketi lõppu

Paigaldamine

Seadistamine seisneb tegelikult vajalike Python moodulite installimises. Eeldatakse, et MySQL on juba installitud ja seadistatud.

FreeBSD

pkg install python3
python3 -m ensurepip
pip3 install mysql-connector

Ubuntu

sudo apt-get install python3
sudo apt-get install pip3
sudo pip3 install mysql-connector

Loo MySQL andmebaas, lae sinna pydhcp.sql dump, seadista konfiguratsioonifail.

Konfiguratsioon

Kõik serveri seaded on xml-formaadis failis. Viidatud fail:

0.0.0.0
        255.255.255.255
        192.168.0.71
	8600
	1
        255.255.255.0
        192.168.0.1
        8.8.8.8
    
    
        localhost
	test
	test
	pydhcp
    
    
       option_82_hex:sw_port1:20:22       
       option_82_hex:sw_port2:16:18       
       option_82_hex:sw_mac:26:40
    
    
        3
	select ip,mask,router,dns from users where upper(mac)=upper('{option_82_AgentRemoteId_hex}') and upper(port)=upper('{option_82_AgentCircuitId_port_hex}')
        select ip,mask,router,dns from users where upper(mac)=upper('{sw_mac}') and upper(port)=upper('{sw_port2}')
        select ip,mask,router,dns from users where upper(mac)=upper('{ClientMacAddress}')
	insert into history (id,dt,mac,ip,comment) values (null,now(),'{ClientMacAddress}','{RequestedIpAddress}','DHCPACK/INFORM')

Nüüd räägime lähemalt silte:

Sektsioon dhcpserver kirjeldab põhiseadeid serveri käivitamiseks, nimelt:

• host — millist IP-aadressi server kuulab pordil 67
• broadcast — milline IP on DHCPOFFER ja DHCPACK jaoks broidkast
• DHCPServer — milline IP on DHCP serveril
• LeaseTime on välja antud IP-aadressi rentimise aeg
• ThreadLimit — mitu samaaegset niiti on käimas UDP-pakettide töötlemiseks pordil 67. Eeldatakse, et see aitab kõrgelt koormatud projektides 😉
• defaultMask, defaultRouter, defaultDNS — see, mis pakutakse tellijale vaikimisi, kui IP on andmebaasis leitud, kuid täiendavad parameetrid tema jaoks pole määratud

Sektsioon mysql:

host, username, password, basename — kõik räägib enda eest. Andmebaasi ligikaudne struktuur on saadaval GitHub

Sektsioon query: siin kirjeldatakse päringuid OFFER/AACK saamiseks:

• offer_count — ridade arv päringutes, mis tagastavad tulemuse kujul ip, mask, router, dns
• offer_n — päringu rida. Kui tagastus on tühi, siis täidab järgmise päringu offer
• history_sql — päring, mis kirjutab näiteks »autentimise ajaloosse« tellija kohta

Päringutes võivad osaleda kõik muutujaid sektsioonist options või DHCP protokolli võimalused.

Sektsioon options. Siin on juba huvitavam. Siin saame luua muutujaid, mida saame hiljem kasutada sektsioonis query.

Näiteks:

option_82_hex:sw_port1:20:22

, see command line to take the entire line received in the DHCP request option 82, in hex format, in the range from bytes 20 to 22 inclusive and put it into a new variable sw_port1 (the switch port from which the request came)

option_82_hex:sw_mac:26:40

, define the variable sw_mac, taking hex from the range 26:40

You can see all possible options that can be used in requests by running the server with the -d key. We will see a log like this:

-- DHCPINFORM packet received on port 67, from 0025224ad764, b'x91xa5xe0xa3xa5xa9-x8fx8a', ('172.30.114.25', 68)
{'ClientMacAddress': '0025224ad764',
 'ClientMacAddressByte': b'x00%"Jxd7d',
 'HType': 'Ethernet',
 'HostName': b'x91xa5xe0xa3xa5xa9-x8fx8a',
 'ReqListDNS': True,
 'ReqListDomainName': True,
 'ReqListPerfowmRouterDiscover': True,
 'ReqListRouter': True,
 'ReqListStaticRoute': True,
 'ReqListSubnetMask': True,
 'ReqListVendorSpecInfo': 43,
 'RequestedIpAddress': '0.0.0.0',
 'Vendor': b'MSFT 5.0',
 'chaddr': '0025224ad764',
 'ciaddr': '172.30.128.13',
 'flags': b'x00x00',
 'giaddr': '172.30.114.25',
 'gpoz': 308,
 'hlen': 6,
 'hops': 1,
 'htype': 'MAC',
 'magic_cookie': b'cx82Sc',
 'op': 'DHCPINFORM',
 'option12': 12,
 'option53': 53,
 'option55': 55,
 'option60': 60,
 'option61': 61,
 'option82': 82,
 'option_82_byte': b'x12x01x06x00x04x00x01x00x06x02x08x00'
                   b'x06x00x1eXx9exb2xad',
 'option_82_hex': '12010600040001000602080006001e589eb2ad',
 'option_82_len': 18,
 'option_82_str': "b'x12x01x06x00x04x00x01x00x06x02x08x00x06x00x1eXx9exb2xad'",
 'result': False,
 'secs': 768,
 'siaddr': '0.0.0.0',
 'sw_mac': '001e589eb2ad',
 'sw_port1': '06',
 'xidbyte': b'<x89}x8c',
 'xidhex': '3c897d8c',
 'yiaddr': '0.0.0.0'}

Therefore, we can wrap any variable in {} and it will be used in the SQL query.

We will record for the record that the client received the IP address:

Serveri käivitamine

.\/pydhcpdb.py -d -c config.xml

— d mode displays DEBUG output to the console
— c <filename> configuration file

Flight analysis

Now, let's go into more detail about the implementation of the server in Python. It's a pain. Python was learned 'on the fly'. Many things were done in the style of: 'wow, I got it to work somehow'. It is not optimized at all and was left in this form mainly due to a lack of experience in Python development. I will focus on the most interesting aspects of the server implementation in the 'code'.

XML configuration file parser

The standard Python module xml.dom is used. It seems simple, but during the implementation, there was a noticeable lack of good documentation and examples online using this module.

    tree = minidom.parse(gconfig["config_file"])
    mconfig=tree.getElementsByTagName("mysql")
    for elem in mconfig:        
        gconfig["mysql_host"]=elem.getElementsByTagName("host")[0].firstChild.data      
        gconfig["mysql_username"]=elem.getElementsByTagName("username")[0].firstChild.data      
        gconfig["mysql_password"]=elem.getElementsByTagName("password")[0].firstChild.data      
        gconfig["mysql_basename"]=elem.getElementsByTagName("basename")[0].firstChild.data      
    dconfig=tree.getElementsByTagName("dhcpserver")
    for elem in dconfig:        
        gconfig["broadcast"]=elem.getElementsByTagName("broadcast")[0].firstChild.data      
        gconfig["dhcp_host"]=elem.getElementsByTagName("host")[0].firstChild.data      
        gconfig["dhcp_LeaseTime"]=elem.getElementsByTagName("LeaseTime")[0].firstChild.data      
        gconfig["dhcp_ThreadLimit"]=int(elem.getElementsByTagName("ThreadLimit")[0].firstChild.data)              
        gconfig["dhcp_Server"]=elem.getElementsByTagName("DHCPServer")[0].firstChild.data              
        gconfig["dhcp_defaultMask"]=elem.getElementsByTagName("defaultMask")[0].firstChild.data              
        gconfig["dhcp_defaultRouter"]=elem.getElementsByTagName("defaultRouter")[0].firstChild.data              
        gconfig["dhcp_defaultDNS"]=elem.getElementsByTagName("defaultDNS")[0].firstChild.data              
    qconfig=tree.getElementsByTagName("query")
    for elem in qconfig:  
        gconfig["offer_count"]=elem.getElementsByTagName("offer_count")[0].firstChild.data                          
        for num in range(int(gconfig["offer_count"])):
            gconfig["offer_"+str(num+1)]=elem.getElementsByTagName("offer_"+str(num+1))[0].firstChild.data      
        gconfig["history_sql"]=elem.getElementsByTagName("history_sql")[0].firstChild.data                          
    options=tree.getElementsByTagName("options")       
    for elem in options:          
        node=elem.getElementsByTagName("option")
        for options in node:
            optionsMod.append(options.firstChild.data)

Mitmekeelsus

Kuid üllatavalt on Pythonis mitmekeelsus hästi arusaadav ja lihtne.

def PacketWork(data,addr): 
...
# saabunud paketi analüüsi ja sellele vastamise rakendamine
...


while True:
    data, addr = udp_socket.recvfrom(1024) # ootame UDP paketti
    thread = threading.Thread(target=PacketWork, args=(data,addr,)).start()	# kui saabub, käivitame taustal eelnevalt määratud PacketWork funktsiooni parameetritega
    while threading.active_count() > gconfig["dhcp_ThreadLimit"]:
       time.sleep(1) # kui käivitatud lõimed ületavad seadistustes määratud arvu, ootame, kuni neid on vähem

DHCP paketi vastuvõtt/saatmine

Et UDP pakette, mis liiguvad võrkaartide kaudu, peeta kinni, tuleb „tõsta” sokkel:

udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,socket.IPPROTO_UDP)
udp_socket.bind((gconfig["dhcp_host"],67))

, kus lipud:

• AF_INET — tähendab, et aadressi formaat on IP: port. Samuti võib olla AF_UNIX — kus aadress määratakse faili nimega.
• SOCK_DGRAM — see, et me ei saa "toores paketti", vaid juba pärast tulemusi läbi tulemüüri

Paketi saatmine võib toimuda nii broidcastina:

                    udp_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1) #lülitame socketi broidcast saatmise režiimi
                    rz=udp_socket.sendto(packetack, (gconfig["broadcast"],68))

, kui ka aadressile, "kust pakk tuli":

                        udp_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) # lülitame socketi režiimi "palju kuulajaid"
                        rz=udp_socket.sendto(packetack, addr)

, kus SOL_SOCKET tähendab "protokolli taset" valikute seadmiseks,

, SO_BROADCAST valik, mis ütleb, et pakett saadetakse "broidcastina"

  , SO_REUSEADDR valik, mis lülitab socketi režiimi "palju kuulajaid". Ideaalis pole see antud juhul vajalik, kuid ühel FreeBSD serveril, kus testisin, ei töötanud see kood ilma selle valikuta.

DHCP paketi analüüs

Siin meeldis mulle tõeliselt Python. Selgub, et "karbist" annab tema abil väga vabalt töötada baitkoodiga. See võimaldab seda väga lihtsalt tõlkida kümnendväärtusteks, stringideks ja hex-ks — st seda, mida meil tõeliselt vaja on, et mõista paketi struktuuri. Näiteks saab saada baitide vahemiku HEX ja lihtsalt baitidena:

    res["xidhex"]=data[4:8].hex()
    res["xidbyte"]=data[4:8]

, pakkida baitide struktuuri:

res["flags"]=pack('BB',data[10],data[11])

Saada IP struktuurist:

res["ciaddr"]=socket.inet_ntoa(pack('BBBB',data[12],data[13],data[14],data[15]));

Ja vastupidi:

res=res+socket.inet_pton(socket.AF_INET, gconfig["dhcp_Server"])

Sellega on kõik 😉

Allikas: habr.com