fix(dhcp): init

chapters/05-dhcp.tex

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+% <#>-----------------------------------------------------------------------<#>
+\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}