fix(dhcp): init

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Markus Pesch 2021-12-08 23:52:52 +01:00
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131
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@ -0,0 +1,131 @@
% <#>-----------------------------------------------------------------------<#>
\section{DHCP}%
\label{sec:dhcp}
Das \acrfull{acr:dhcp} ist heute unverzichtbar, denn es dient der automatischen
Konfiguration von Netzwerk-Schnittstellen eines Systems. Neben den üblichen
Parametern einer IP-Schnittstelle (IP-Adresse, Netzwerkmaske und Gateway) können
auch weitere Parameter übergeben werden. Beispielsweise Hostname,
DNS-Server-Adresse, Zeit-Server-Adresse, TFTP-Server-Adresse und Search-Domain. In RFC2132 sind weitere Parameter spezifiziert.
\subsection{Ablauf}%
\label{sec:dhcp.ablauf}
\begin{figure}[!h]
\centering
\begin{tikzpicture}
\draw (-3,0) -- (-3,-6) (12,0) -- (12,-6);
\node at (-3,.3) {Client};
\node at (12,.3) {Server};
\draw[-{Latex[length=4mm, width=3mm]}] (-3,-1) -- node[midway, above, rotate=-4] {DHCP-DISCOVER} (12,-2);
\draw[{Latex[length=4mm, width=3mm]}-] (-3,-3.5) -- node[midway, above, rotate=4] {DHCP-OFFER} (12,-2.5);
\draw[-{Latex[length=4mm, width=3mm]}] (-3,-4) -- node[midway, above, rotate=-3] {DHCP-REQUEST} (12,-4.5);
\draw[{Latex[length=4mm, width=3mm]}-] (-3,-5.5) -- node[midway, above, rotate=3] {DHCP-ACK} (12,-5);
\end{tikzpicture}
\caption{DHCP-Ablauf}%
\label{figure:dhcp.ablauf}
\end{figure}
\begin{description}[itemsep=0pt]
\item[DHCP-DISCOVER] \mbox{} \\
Der Client sucht im Netzwerk nach einen
\acrshort{acr:dhcp}-Server. Dazu verwendet er die Broadcast-Adresse auf
\acrshort{acr:osi}-Schicht 2.
\bigskip
\item[DHCP-OFFER] \mbox{} \\
Ein oder mehrere \acrshort{acr:dhcp}-Server werden auf die Anfrage des Clients
regieren und mit einer Konfiguration antworten.
\bigskip
\item[DHCP-REQUEST] \mbox{} \\
Der Client wählt einer der angebotenen Konfigurationen aus und fordert diese
beim Server an.
\bigskip
\item[DHCP-ACK] \mbox{} \\
Der Server bestätigt die Vergabe der Konfiguration und sendet die
Gültigkeitsdauer (Lease time) der Konfiguration mit.
\end{description}
Der folgende Ausschnitt aus einer Logdatei des ISC-DHCP-Servers verdeutlicht die
DHCP-Meldungen und den Ablauf zwischen Client und Server. Dabei ist gut zu
erkennen, dass die Kommunikation auf \acrshort{acr:osi}-Schicht 2 stattfindet,
denn der Client besitzt noch keine IP. Es ist nur die \acrshort{acr:mac}-Adresse
bekannt.
\begin{bashcode}
$ tail -n 4 /var/log/dhcp.log
DHCPDISCOVER from d8:e0:e1:c5:69:6d (android-10) via enp1s0
DHCPOFFER on 192.168.179.34 to d8:e0:e1:c5:69:6d (android-10) via enp1s0
DHCPREQUEST for 192.168.179.34 (192.168.179.12) from d8:e0:e1:c5:69:6d (android-10) via enp1s0
DHCPACK on 192.168.179.34 to d8:e0:e1:c5:69:6d (android-10) via enp1s0
\end{bashcode}
\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
\item \textbf{Aufgabe 1a:} Neben DHCP-DISCOVER, DHCP-OFFER, DHCP-REQUEST und
DHCP-ACK gibt es weitere DHCP-Meldungen. Diese sind im RFC spezifiziert.
Welche weiteren DHCP-Meldungen gibt es und wozu dienen sie?
\end{itemize}
\subsection{Randbedingungen und Informationen}%
\label{sec:dhcp.randbedingungen}
Weitere Randbedingungen und Informationen zu \acrshort{acr:dhcp}:
\begin{enumerate}[itemsep=0pt]
\item Da die Suche nach einer Netzwerkkonfiguration per DHCP-DISCOVER über
Broadcast auf \acrshort{acr:osi}-Schicht 2 stattfindet, kann nur ein Server im
eigenen Subnetz erreicht werden. Soll ein Server in einem anderen Subnetz
erreich werden, muss auf dem Router (Gateway) ein Relay-Agent eingerichtet
werden.
\item Es ist möglich die Vergabe einer IP-Konfiguration statisch an eine
\acrshort{acr:mac}-Adresse zu binden.
\item Per \acrshort{acr:dhcp} lässt sich ein \acrshort{acr:tftp}-Server
definieren, welcher \acrshort{acr:pxe}-Boot ermöglicht - booten eines Systems
über das Netzwerk.
\item Weitere details sind in RFC2131 und RFC2132 spezifiziert.
\end{enumerate}
\subsection{Dynamic DNS}%
\label{sec:dhcp.dynamic-dns}
Das \acrfull{acr:ddns} oder auch DynDNS genannt wird verwendet, um
\acrlongpl{acr:rr} im \acrshort{acr:dns} hinzuzufügen, aktualisieren oder zu
entfernen. Grund kann beispielsweise sein, dass vergebene Konfigurationen des
\acrshort{acr:dhcp}-Servers an Clients in einer \acrshort{acr:ddns}-Zone
automatisch gepflegt werden sollen.
Ein weiteres Beispiel für \acrshort{acr:ddns} ist die Übermittlung der
IP-Adresse des häuslichen Routers, beispielsweise einer FRITZ!Box, an einen
Provider wie \href{https://strato.de}{strato.de},
\href{https://noip.com}{noip.com} oder \href{https://ionos.de}{ionos.de}, wenn
durch einen IP-Reconnect die IP-Adresse des Routers im Internet sich ändert.
Dadurch wird die IP-Adresse zu einem \acrshort{acr:ddns}-Record synchron
gehalten.
\subsection{DDNS Ablauf}%
\label{sec:dhcp.dyndns-ablauf}
Das folgende Sequenzdiagramm beschreibt den Ablauf von \acrshort{acr:ddns}
zwischen einem ISC-DHCP-Server (dhcpd) und ISC-DNS-Server (bind9). Dabei umfasst
die DDNS-UPDATE Meldung folgende \acrshortpl{acr:rr}: A, AAAA, PTR und optional
TXT.
\begin{figure}[!h]
\centering
\begin{tikzpicture}
\draw (-7,0) -- (-7,-7) (0,0) -- (0,-7) (7,0) -- (7,-7);
\node at (-7,.3) {Client};
\node at (0,.3) {DHCP};
\node at (7,.3) {DNS};
\draw[-{Latex[length=4mm, width=3mm]}] (-7,-1) -- node[midway, above, rotate=-8] {DHCP-DISCOVER} (0,-2);
\draw[{Latex[length=4mm, width=3mm]}-] (-7,-3.5) -- node[midway, above, rotate=8] {DHCP-OFFER} (0,-2.5);
\draw[-{Latex[length=4mm, width=3mm]}] (-7,-4) -- node[midway, above, rotate=-5] {DHCP-REQUEST} (0,-4.5);
\draw[{Latex[length=4mm, width=3mm]}-] (-7,-5.5) -- node[midway, above, rotate=5] {DHCP-ACK} (0,-5);
\draw[-{Latex[length=4mm, width=3mm]}] (0,-5) -- node[midway, above, rotate=-5] {DDNS-UPDATE} (7,-5.5);
\draw[-{Latex[length=4mm, width=3mm]}] (7,-6) -- node[midway, above, rotate=4] {DDNS-RESPONSE} (0,-6.5);
\end{tikzpicture}
\caption{DHCP-Ablauf}%
\label{figure:dhcp.ablauf}
\end{figure}

View File

@ -339,6 +339,7 @@
% Dokumentation:
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{intersections}
\usetikzlibrary{arrows.meta}
% Packet: varwidth
% Beschreibung: The package defines a varwidth environment (based on minipage) which is an analogue
@ -410,10 +411,11 @@
% Importiere weitere .tex Dokumente
% \include{./examples/examples}
\include{./chapters/01-ssh}
\include{./chapters/02-file-permissions}
\include{./chapters/03-network}
\include{./chapters/04-dns}
% \include{./chapters/01-ssh}
% \include{./chapters/02-file-permissions}
% \include{./chapters/03-network}
% \include{./chapters/04-dns}
\include{./chapters/05-dhcp}
% \include{./chapters/01-network}
% \include{./chapters/02-dns}

View File

@ -8,6 +8,7 @@
\newacronym{acr:ddl}{DDL}{Data-Definition-Language}
\newacronym{acr:dhcp}{DHCP}{Dynamic Host Configuration Protocol}
\newacronym{acr:dns}{DNS}{Domain Name System}
\newacronym{acr:ddns}{DDNS}{Dynamic Domain Name System}
\newacronym{acr:eCryptfs}{eCryptfs}{Enterprise Cryptographic Filesystem}
\newacronym{acr:ext2}{ext2}{Second Extended Filesystem}
\newacronym{acr:ext3}{ext3}{Third Extended Filesystem}
@ -17,8 +18,11 @@
\newacronym{acr:icann}{ICANN}{Internet Corporation for Assigned Names and Numbers}
\newacronym{acr:ip}{IP}{Internet Protocol}
\newacronym{acr:kvm}{KVM}{Kernel-based Virtual Machine}
\newacronym{acr:mac}{MAC}{Media Access Control}
\newacronym{acr:ntfs}{NTFS}{New Technology File System}
\newacronym{acr:ntp}{NTP}{Network-Time-Protocol}
\newacronym{acr:osi}{OSI}{Open Systems Interconnection}
\newacronym{acr:pxe}{PXE}{Preboot Execution Environment}
\newacronym{acr:raid}{RAID}{Redundant Array of Independent Disks}
\newacronym{acr:ram}{RAM}{Random-Access-Memory}
\newacronym{acr:rdp}{RDP}{Remote-Desktop-Protocol}
@ -30,6 +34,7 @@
\newacronym{acr:ssh}{SSH}{Secure-Shell}
\newacronym{acr:uefi}{UEFI}{Unified Extensible Firmware Interface}
\newacronym{acr:telnet}{Telnet}{Teletype Network}
\newacronym{acr:tftp}{TFTP}{Trivial File Transfer Protocol}
\newacronym{acr:tld}{TLD}{Top-Level-Domain}
\newacronym{acr:vnc}{VNC}{Virtual-Network-Computing}

18
solutions/05-dhcp.sh Normal file
View File

@ -0,0 +1,18 @@
#!/bin/bash
# Aufgabe 1a:
# DHCP-NAK
# DHCP-Server sieht sein Konfigurationsangebot zurück.
# DHCP-DECLINE
# Client weißt das Konfigurationsangebot vom Server ab.
# DHCP-INFORM
# Client informiert sich über weitere Konfigurationsparameter beim Server.
# DHCP-RELEASE
# Explizite Aufforderung des Clients die Konfiguration wieder freizugeben und
# anderen Clients zur Verfügung zu stellen.
# https://www.nm.ifi.lmu.de/pub/Diplomarbeiten/demm99/HTML-Version/node52.html