¿Cómo el servidor DHCP asigna dinámicamente la dirección IP a un host?

DHCP es una abreviatura de Protocolo de configuración dinámica de host. Es un protocolo de capa de aplicación utilizado por hosts para obtener información de configuración de red. El DHCP está controlado por un servidor DHCP que distribuye dinámicamente los parámetros de configuración de la red, como direcciones IP, máscaras de subred y direcciones de puerta de enlace. 

¿Qué es un protocolo de configuración de host dinámico? 
 

• Dinámico – Automáticamente
• Anfitrión: cualquier computadora que esté conectada a la red
• Configuración: configurar un host significa proporcionar información de red (dirección IP, máscara de subred, dirección de puerta de enlace) a un host
• Protocolo – Conjunto de reglas

En resumen, un servidor DHCP configura dinámicamente un host en una red. 

La desventaja de configurar manualmente el host: la configuración de un host cuando está conectado a la red se puede hacer manualmente, es decir, por el administrador de la red o por el servidor DHCP. En el caso de las redes domésticas, la configuración manual es bastante sencilla. Mientras que en redes grandes, el administrador de red puede enfrentar muchos problemas. 
Además, la configuración manual es propensa a errores. Digamos que un administrador de red podría asignar una dirección IP que ya estaba asignada. Por lo tanto, causa dificultad tanto para los administradores como para los vecinos en la red. 

Entonces, aquí viene el uso del servidor DHCP. Antes de discutir cómo funciona el servidor DHCP, repasemos las entidades DHCP. 
 

Configuración de un host mediante DHCP:
para configurar un host, necesitamos lo siguiente: 
 

• Dirección IP alquilada : dirección IP de un host que tiene una duración determinada que dura unas pocas horas, unos días o unas pocas semanas.
• Máscara de subred : el host puede saber en qué red se encuentra.
• Dirección de puerta de enlace : la puerta de enlace es el proveedor de servicios de Internet que conecta a los usuarios a Internet. La dirección de la puerta de enlace le permite al host saber dónde está la puerta de enlace para conectarse a Internet.

Entidades DHCP

• Servidor DHCP:  proporciona automáticamente información de red (dirección IP, máscara de subred, dirección de puerta de enlace) en arrendamiento. Una vez que vence la duración, esa información de red se puede asignar a otra máquina. También mantiene el almacenamiento de datos que almacena las direcciones IP disponibles.
• Cliente DHCP:  cualquier Node que solicite una asignación de dirección IP a una red se considera un cliente DHCP.
• Agente de retransmisión DHCP:  en caso de que solo tengamos un servidor DHCP para múltiples LAN, este agente que se presenta en cada red reenvía la solicitud DHCP al servidor DHCP. Entonces, usando DHCP Relay Agent podemos configurar múltiples LAN con un solo servidor.

¿Cómo el servidor DHCP asigna una dirección IP a un host?

1. DHCPDISCOVER: cuando se conecta un nuevo Node a la red, transmite el mensaje DHCPDISCOVER que contiene la dirección de origen como 0.0.0.0 a todos los Nodes de la red, incluido el servidor. El servidor DHCP al recibir el mensaje devuelve el mensaje DHCPOFFER al host solicitado que contiene la dirección del servidor y la nueva dirección IP para el Node.
    
2. DHCPOFFER:  si hay varios servidores en la red, el host recibe varios mensajes DHCPOFFER. Depende del host seleccionar un mensaje en particular. 
    
3. DHCPREQUEST:  El host solicitado al recibir el mensaje de oferta, nuevamente transmite el mensaje DHCPREQUEST en la red con la dirección del servidor cuyo mensaje de oferta es aceptado por el host. El servidor que pertenece a esa dirección de servidor enviada por el host verifica si la dirección que se asignará al Node está disponible en el almacenamiento de datos. 
    
4. DHCPACK: si se asigna la dirección, marca la dirección IP en el almacenamiento como no disponible para garantizar la coherencia. Ahora, el servidor envía un paquete DHCPACK al host solicitado que contiene información de red (dirección IP, máscara de subred, dirección de puerta de enlace). En caso de que, mientras tanto, la dirección se asigne a otra máquina, el servidor envía el paquete DHCPNAK al host solicitado indicando que la dirección IP se asigna a otra máquina. 
    
5. DHCPRELEASE: Y finalmente, si el host quiere moverse a otra red o si ha terminado su trabajo, envía el paquete DHCPRELEASE al servidor indicando que quiere desconectarse. Luego, el servidor marca la dirección IP como disponible en el almacenamiento para que pueda asignarse a otras máquinas. 
    

Referencias: 
Para referencia al protocolo DHCP,  haga clic aquí 

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