In this article, we study how to activate the DHCP relay on the router to forward requests from clients located on a different network.

To better understand the problem, we will quickly  review the functioning of DHCP protocol.

Understanding the problem.

Take a basic network composed of a DCHP server and multiple clients.

Obtaining a client IP configuration is done in 4 steps:

DHCP DISCOVER: As a first step, the client sending a  configuration request in broadcast.

DHCP Offer: If a DHCP server is present, then it receives the request and responds to client by offering a free IP configuration.

DHCP Request: The client requests to the first DHCP server which responds it to give the proposed configuration ,always broadcast

DHCP Ack: Finally, the server validates the configuration.

Indeed, the request of the client cannot cross a router because it is a 3 layer equipment and that it separates the areas of broadcast.

In the diagram below, clients cannot obtain an IP configuration because the DHCP server is placed behind the router:

To resolve this problem, we must activate DHCP relay on the router. Therefore, it forwards all client’s requests from newtwork A to the DHCP server in the network B.

This is also valid for the following protocols:

• TFTP
• DNS
• Time
• NetBIOS Name Server
• NetBIOS Datagram Service
• BOOTP Server
• TACACS

Configuring the router

The router configuration is very simple by itself

We must specify to the router which IP address transfer requests arriving on the interface.

Handling is therefore in interface configuration mode.

In our example, the configuration will be on the F0/0 interface

LaboIT(config)#interface FastEthernet0/0

LaboIT(config-if)#ip helper-address 192.168.2.2

The last step is to configure the server to offer leases on the DHCP network address A. We see this in future articles. Windows Server 2008 and a Linux server.

Dans cet article, nous allons étudier comment transformer le routeur en relais DHCP afin de transmettre les requêtes des clients qui se trouvent sur un réseau différent.

Pour mieux comprendre le problème, nous allons revoir rapidement le fonctionnement du protocole DHCP.

Prenons un réseau basic, composé d’un serveur DCHP et de plusieurs clients.

L’obtention d’une configuration IP d’un client se fait en 4 étapes :

DHCP DISCOVER: Dans un premier temps, le client envoi en broadcast une demande de configuration.

DHCP Offer: Si un serveur DHCP est présent, alors celui-ci reçoit la requête et répond au client en lui proposant une configuration libre.

DHCP Request: Le client demande au premier serveur DHCP qui lui a répondu de lui attribuer la configuration proposée, toujours en broadcast.

DHCP Ack: Enfin, le serveur valide l’attribution au client.

Ci-contre un schéma représentant les différentes étapes:

Il ne faut pas oublier que la demande du client est envoyée en broadcast, le probleme se situe à cet endroit la.

En effet, la demande du client ne pourra pas  traverser un routeur puisque c’est un équipement de couche 3, et qu’il sépare les domaines de broadcast.

Dans le schéma ci-dessous, les clients ne pourront pas obtenir une configuration IP car le serveur DHCP est placé derrière le routeur:

La solution à ce problème est de mettre le routeur en mode DHCP Relais afin qu’il transmette toutes les demandes en broadcast du réseau A vers le serveur DHCP du réseau B.

Cette fonction est également valable pour les protocoles suivants :

• TFTP
• DNS
• Time
• NetBIOS Name Server
• NetBIOS Datagram Service
• BOOTP Server
• TACACS

Configuration du routeur

La configuration du routeur est très simple par elle même.

Il faut indiquer au routeur vers quelle adresse IP transférer les demandes qui arrivent sur l’interface.

La manipulation se fait donc en mode de configuration d’interface.

Dans notre exemple, la configuration se fera sur l’interface F0/0

LaboIT(config)#interface FastEthernet0/0

LaboIT(config-if)#ip helper-address 192.168.2.2

La dernière étape consiste à  bien configurer le serveur pour qu’il offre des baux DHCP sur l’adresse réseau A. Nous verrons ceci dans de prochains articles. Aussi bien sous Windows Server 2008 que sous un serveur Linux.

DHCP Service (Dynamic Host Configuration Protocol)  allows users to obtain IP configuration automatically.

The DHCP  service is often coupled with DNS service on a dedicated server. However, it is possible to activate it on a router for a small network.

An configuration has an IP address, its subnet mask and others options. Forty of them are configurable such as the default gateway, DNS servers, domain name and WINS server.

A client has a configuration during a specified time, we call it: the lease.

Note : DHCP uses broadcast to communicate,  which means that the client’s request can’t cross a router (except explicit command).

Configuration

This is the network for the test:

Configuring the DHPC service in 4 steps :

1. Creating a DHCP pool.
2. Indicating a network.
3. Settings options of pool.
4. IP Exclusions

Step 1 :Creating a DHCP pool

The first step is to create a DHPC pool on the router. One pool includes addresses which will be distribute and its options.

To activate a pool on the router, in configuration mode:

ip dhcp pool pool_name

Once this done, we are in dhcp configuration mode.

It is possible to create several pool on the same router.

Step 2 : Indicating a network.

In dhcp configuration mode, to specify the network we use the command:

network ip_address mask

In this example, the service assigns ip addresses between 192.168.20.1 and 192.168.20.254

Step 3 :Settings options of pool.

We will specify 4 options : the default gateway, DNS server, the domain name et the lease.

To specify the default gateway, we use the option:

default-router ip_gateway

To indicate DNS server:

dns-server ip_server_DNS

The domain name is specified with:

domain-name domain_name

To configure  time of the lease : 

lease day hour minute

The option lease infinite permits to define a infinite lease.

Step 4 : IP Exclusions

Once we have configured one or more pool DHCP on the server, we must define  ip addresses which will not use. To avoid conflicts with statics addresses.

How forbid the server to distribute router’s ip?

We use this command:

ip dhcp excluded-address ip_forbidden

3) DHCP Server Management

By default, the service DHCP is activated when we define a pool.

If we want to desactivate, we use the next command : no service dhcp. To reactivate : service dhcp

We can see distributed leases by the server with : show ip dhcp binding

Le protocole DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) permet aux utilisateurs d’obtenir une configuration IP  automatiquement.

Le service DHCP est souvent couplé au service DNS sur un serveur distinct. Cependant, il est possible de l’activer sur un routeur pour un réseau de petite taille.

Une configuration possède une adresse ip, son masque de sous-réseau  et différentes options. Une quarantaine d’entre elles sont configurables tel que la passerelle par défaut, les serveurs DNS,  le nom de domaine, le serveur WINS.

La configuration est attribuée pour une durée déterminée, on appelle ce temps: le bail.

Note : le protocole DHCP se diffuse par broadcast,  ce qui signifie que la demande du client ne peut pas traverser un routeur (sauf commande explicite).

Configuration

Voici le réseau de test :

La configuration du service DHCP se fait en 4 étapes :

1. Création d’un pool DHCP.
2. Indication du réseau à écouter.
3. Définition des options du pool.
4. Exclusion d’adresses IP

Étape 1 : Création du pool DHCP

La première étape consiste  à créer un pool DHCP sur le routeur. Un pool regroupe les adresses qui seront distribuées ainsi que ses options.

La commande est la suivante, en mode de configuration globale du routeur :

ip dhcp pool nom_du_pool

On rentre alors en mode de configuration DHCP.

Il est notamment possible de créer plusieurs pools sur un même routeur.

Étape 2 : Indication du réseau à écouter

Dans le mode de configuration DHCP, on spécifie  le réseau à écouter avec la commande :

network adresse_ip masque

Dans notre exemple, le service attribuera des adresses ip de 192.168.20.1 à 192.168.20.254

Étape 3 : Définition des options du pool

Nous allons spécifier 4 options : la passerelle par défaut, le serveur DNS, le nom de domaine et le bail.

Pour spécifier la passerelle par défaut, on utilise l’option

default-router ip_du_router

Pour indiquer le serveur DNS primaire :

dns-server ip_du_serveur_DNS

Le nom de domaine se spécifie avec:

domain-name nom_de_domaine

On fixe la durée du bail avec:

lease jour heure minute

La commande lease infinite permet de définir un bail infini.

Étape 4 : Exclusion d’adresses IP

Une fois qu’on a fini de configurer le ou les pools DHCP  il faut définir quelles adresses ne seront pas distribuées par le serveur, pour éviter les conflits.

On va  interdire au serveur de distribuer l’adresse ip du routeur.

On utilise pour cela la commande en mode de configuration globale.:

ip dhcp excluded-address ip_interdite

Gestion du serveur DHCP

Par défaut, le service DHCP est activé lorsqu’on définit un pool.

Si l’on souhaite le désactiver, on utilise la commande suivante : no service dhcp. Pour le réactiver : service dhcp

On peut voir les baux distribués par le serveur avec : show ip dhcp binding, en mode privilégié.