Scopul acestui proiect a fost:

Aflați despre DHCP într-o rețea IPv4
Învățarea Python (puțin mai mult decât de la zero 😉)
înlocuirea serverului DB2DHCP (furculița mea), original aici, care devine din ce în ce mai greu de asamblat pentru noul sistem de operare. Și nu-mi place că este un binar care nu există nicio modalitate de a „schimba chiar acum”
obținerea unui server DHCP funcțional, cu capacitatea de a selecta adresa IP a abonatului folosind combinația mac a abonatului sau comutator mac+port (Opțiunea 82)
scriind o altă bicicletă (Oh! aceasta este activitatea mea preferată)
primirea de comentarii despre statutul tău de club pe Habrahabr (sau mai bine zis, o invitație) 😉

Rezultat: funcționează 😉 Testat pe FreeBSD și Ubuntu OS. Teoretic, codul poate fi solicitat să funcționeze sub orice sistem de operare, deoarece Se pare că nu există legături specifice în cod.
Cu grija! Mai sunt multe de urmat.

Link către depozitul pentru amatori "atinge viu".

Procesul de instalare, configurare și utilizare a rezultatului „studiului hardware-ului” este mult mai scăzut, iar apoi puțină teorie despre protocolul DHCP. Pentru mine. Și pentru istorie 😉

Puțină teorie

Ce este DHCP

Acesta este un protocol de rețea care permite unui dispozitiv să-și afle adresa IP (și alți parametri precum gateway, DNS etc.) de la un server DHCP. Pachetele sunt schimbate folosind protocolul UDP. Principiul general de funcționare a dispozitivului la solicitarea parametrilor de rețea este următorul:

Dispozitivul (clientul) trimite o cerere de difuzare UDP (DHCPDISCOVER) în întreaga rețea cu solicitarea „ei bine, cineva să-mi dea o adresă IP”. Mai mult, de obicei (dar nu întotdeauna) cererea apare de la portul 68 (sursă), iar destinația este portul 67 (destinația). Unele dispozitive trimit și pachete de la portul 67. Adresa MAC a dispozitivului client este inclusă în pachetul DHCPDISCOVER.
Toate serverele DHCP situate în rețea (și pot fi mai multe dintre ele) formează o ofertă DHCPOFFER cu setări de rețea pentru dispozitivul care a trimis DHCPDISCOVER și, de asemenea, o difuzează în rețea. Identificarea cui este destinat acest pachet se bazează pe adresa MAC a clientului furnizată mai devreme în cererea DHCPDISCOVER.
Clientul acceptă pachete cu propuneri de setări de rețea, îl selectează pe cel mai atractiv (criteriile pot fi diferite, de exemplu, ora livrării pachetelor, numărul de rute intermediare) și face o „cerere oficială” DHCPREQUEST cu setările de rețea de pe serverul DHCP care îi place. În acest caz, pachetul ajunge la un anumit server DHCP.
Serverul care a primit DHCPREQUEST trimite un pachet în format DHCPACK, în care listează din nou setările de rețea destinate acestui client

În plus, există pachete DHCPINFORM care provin de la client și al căror scop este de a informa serverul DHCP că „clientul este în viață” și utilizează setările de rețea emise. În implementarea acestui server, aceste pachete sunt ignorate.

Format pachet

În general, un cadru de pachet Ethernet arată cam așa:

În cazul nostru, vom lua în considerare doar datele direct din conținutul pachetului UDP, fără antete de protocol layer OSI, și anume structura DHCP:

DHCPDISCOVER

Deci, procesul de obținere a unei adrese IP pentru un dispozitiv începe cu clientul DHCP care trimite o solicitare de difuzare de la portul 68 la 255.255.255.255:67. În acest pachet, clientul include adresa sa MAC, precum și ce anume dorește să primească de la serverul DHCP. Structura pachetului este descrisă în tabelul de mai jos.

Tabelul structurii pachetelor DHCPDISCOVER

Poziție în pachet
Nume valoare
Exemplu
idee
Octet
clarificare

1
Solicitare de pornire
1
Hex
1
Tipul mesajului. 1 - cerere de la client la server, 2 - răspuns de la server la client

2
Tip hardware
1
Hex
1
Tipul adresei hardware, în acest protocol 1 - MAC

3
Lungimea adreselor hardware
6
Hex
1
Lungimea adresei MAC a dispozitivului

4
Hamei
1
Hex
1
Numărul de rute intermediare

5
ID tranzacție
23:cf:de:1d
Hex
4
Identificator unic de tranzacție. Generat de client la începutul unei operațiuni de solicitare

7
A trecut al doilea
0
Hex
4
Timp în secunde de la începutul procesului de obținere a unei adrese

9
Steaguri de boot
0
Hex
2
Anumite steaguri care pot fi setate pentru a indica parametrii protocolului

11
Adresa IP a clientului
0.0.0.0
rând
4
Adresa IP a clientului (dacă există)

15
Adresa IP a clientului dvs
0.0.0.0
rând
4
Adresa IP oferită de server (dacă este disponibilă)

19
Următoarea adresă IP a serverului
0.0.0.0
rând
4
Adresa IP a serverului (dacă este cunoscută)

23
Adresa IP a agentului de retransmisie
172.16.114.41
rând
4
Adresa IP a agentului de releu (de exemplu, un comutator)

27
Adresa MAC a clientului
14:d6:4d:a7:c9:55
Hex
6
Adresa MAC a expeditorului pachetului (client)

31
Complet cu adrese hardware client

Hex
10
Loc rezervat. De obicei umplute cu zerouri

41
Nume gazdă server

rând
64
Nume server DHCP. De obicei nu se transmite

105
Numele fișierului de pornire

rând
128
Numele fișierului pe server folosit de stațiile fără disc la pornire

235
Prajituri magice
63: 82: 53: 63
Hex
4
Număr „magic”, conform căruia, incl. puteți determina că acest pachet aparține protocolului DHCP

Opțiuni DHCP. Poate merge în orice ordine

236
Numărul opțiunii
53
decembrie
1
Opțiunea 53, care specifică tipul de pachet DHCP

1 - DHCPDISCOVER
3 - DHCPREQUEST
2 - OFERTA DHCP
5 - DHCPACK
8 - DHCPINFORM

Lungimea opțiunii
1
decembrie
1

Valoarea opțiunii
1
decembrie
1

Numărul opțiunii
50
decembrie
1
Ce adresă IP dorește să primească clientul?

Lungimea opțiunii
4
decembrie
1

Valoarea opțiunii
172.16.134.61
rând
4

Numărul opțiunii
55

1
Parametrii rețelei solicitați de client. Compoziția poate varia

01 — Mască de rețea
03 - Gateway
06 - DNS
oc — Nume gazdă
0f - nume de domeniu al rețelei
1c - adresa cererii de difuzare (difuzare)
42 - Nume server TFTP
79 - Rută statică fără clasă

Lungimea opțiunii
8

1

Valoarea opțiunii
01:03:06:0c:0f:1c:42:79

8

Numărul opțiunii
82
decembrie

Opțiunea 82, care transmite adresa MAC a dispozitivului repetitor și câteva valori suplimentare.

Cel mai adesea, acesta este portul switch-ului pe care rulează clientul DHCP final.Această opțiune conține parametri suplimentari.Primul octet este numărul „subopțiunii”, al doilea este lungimea acestuia, apoi valoarea sa.

În acest caz, în opțiunea 82, subopțiunile sunt imbricate:
ID circuit agent = 00:04:00:01:00:04, unde ultimii doi octeți sunt portul client DHCP de la care a venit cererea

Agent Remote ID = 00:06:c8:be:19:93:11:48 - adresa MAC a dispozitivului repetitor DHCP

Lungimea opțiunii
18
decembrie

Valoarea opțiunii
01:06
00:04:00:01:00:04
02:08
00:06:c8:be:19:93:11:48
Hex

Sfârșitul pachetului
255
decembrie
1
255 simbolizează sfârșitul pachetului

DHCPOFFER

Imediat ce serverul primește pachetul DHCPDISCOVER și dacă vede că poate oferi clientului ceva din cel solicitat, atunci generează un răspuns pentru acesta - DHCPDISCOVER. Răspunsul este trimis în portul „de unde a venit”, prin difuzare, pentru că în acest moment, clientul nu are încă o adresă IP, prin urmare poate accepta pachetul doar dacă este trimis prin difuzare. Clientul recunoaște că acesta este un pachet pentru el după adresa sa MAC din interiorul pachetului, precum și prin numărul tranzacției pe care îl generează în momentul creării primului pachet.

Tabelul structurii pachetelor DHCPOFFER

Poziție în pachet
Numele valorii (comun)
Exemplu
idee
Octet
clarificare

1
Solicitare de pornire
1
Hex
1
Tipul mesajului. 1 - cerere de la client la server, 2 - răspuns de la server la client

2
Tip hardware
1
Hex
1
Tipul adresei hardware, în acest protocol 1 - MAC

3
Lungimea adreselor hardware
6
Hex
1
Lungimea adresei MAC a dispozitivului

4
Hamei
1
Hex
1
Numărul de rute intermediare

5
ID tranzacție
23:cf:de:1d
Hex
4
Identificator unic de tranzacție. Generat de client la începutul unei operațiuni de solicitare

7
A trecut al doilea
0
Hex
4
Timp în secunde de la începutul procesului de obținere a unei adrese

9
Steaguri de boot
0
Hex
2
Anumite steaguri care pot fi setate pentru a indica parametrii protocolului. În acest caz, 0 înseamnă tipul de solicitare Unicast

11
Adresa IP a clientului
0.0.0.0
rând
4
Adresa IP a clientului (dacă există)

15
Adresa IP a clientului dvs
172.16.134.61
rând
4
Adresa IP oferită de server (dacă este disponibilă)

19
Următoarea adresă IP a serverului
0.0.0.0
rând
4
Adresa IP a serverului (dacă este cunoscută)

23
Adresa IP a agentului de retransmisie
172.16.114.41
rând
4
Adresa IP a agentului de releu (de exemplu, un comutator)

27
Adresa MAC a clientului
14:d6:4d:a7:c9:55
Hex
6
Adresa MAC a expeditorului pachetului (client)

31
Complet cu adrese hardware client

Hex
10
Loc rezervat. De obicei umplute cu zerouri

41
Nume gazdă server

rând
64
Nume server DHCP. De obicei nu se transmite

105
Numele fișierului de pornire

rând
128
Numele fișierului pe server folosit de stațiile fără disc la pornire

235
Prajituri magice
63: 82: 53: 63
Hex
4
Număr „magic”, conform căruia, incl. puteți determina că acest pachet aparține protocolului DHCP

Opțiuni DHCP. Poate merge în orice ordine

236
Numărul opțiunii
53
decembrie
1
Opțiunea 53, care definește tipul de pachet DHCP 2 - DHCPOFFER

Lungimea opțiunii
1
decembrie
1

Valoarea opțiunii
2
decembrie
1

Numărul opțiunii
1
decembrie
1
Opțiunea de a oferi clientului DHCP o mască de rețea

Lungimea opțiunii
4
decembrie
1

Valoarea opțiunii
255.255.224.0
rând
4

Numărul opțiunii
3
decembrie
1
Opțiune de a oferi clientului DHCP un gateway implicit

Lungimea opțiunii
4
decembrie
1

Valoarea opțiunii
172.16.12.1
rând
4

Numărul opțiunii
6
decembrie
1
Opțiunea de a oferi DHCP clientului DNS

Lungimea opțiunii
4
decembrie
1

Valoarea opțiunii
8.8.8.8
rând
4

Numărul opțiunii
51
decembrie
1
Durata de viață a parametrilor de rețea emiși în secunde, după care clientul DHCP trebuie să îi solicite din nou

Lungimea opțiunii
4
decembrie
1

Valoarea opțiunii
86400
decembrie
4

Numărul opțiunii
82
decembrie
1
Opțiunea 82, repetă ceea ce a venit în DHCPDISCOVER

Lungimea opțiunii
18
decembrie
1

Valoarea opțiunii
01:08:00:06:00
01:01:00:00:01
02:06:00:03:0f
26:4d:ec
decembrie
18

Sfârșitul pachetului
255
decembrie
1
255 simbolizează sfârșitul pachetului

DHCPREQUEST

După ce clientul primește DHCPOFFER, el formează un pachet care solicită parametri de rețea nu tuturor serverelor DHCP din rețea, ci doar unuia anume, a cărui ofertă DHCPOFFER i-a „placut” cel mai mult. Criteriile „like” pot fi diferite și depind de implementarea DHCP a clientului. Destinatarul cererii este specificat folosind adresa MAC a serverului DHCP. De asemenea, un pachet DHCPREQUEST poate fi trimis de client fără a genera mai întâi DHCPDISCOVER, dacă adresa IP a serverului a fost deja obținută anterior.

Tabelul structurii pachetelor DHCPREQUEST

Poziție în pachet
Numele valorii (comun)
Exemplu
idee
Octet
clarificare

1
Solicitare de pornire
1
Hex
1
Tipul mesajului. 1 - cerere de la client la server, 2 - răspuns de la server la client

2
Tip hardware
1
Hex
1
Tipul adresei hardware, în acest protocol 1 - MAC

3
Lungimea adreselor hardware
6
Hex
1
Lungimea adresei MAC a dispozitivului

4
Hamei
1
Hex
1
Numărul de rute intermediare

5
ID tranzacție
23:cf:de:1d
Hex
4
Identificator unic de tranzacție. Generat de client la începutul unei operațiuni de solicitare

7
A trecut al doilea
0
Hex
4
Timp în secunde de la începutul procesului de obținere a unei adrese

9
Steaguri de boot
8000
Hex
2
Anumite steaguri care pot fi setate pentru a indica parametrii protocolului. În acest caz, „difuzare” este setat