Projeto Temático I - Reciclagem de Resíduos por Helcio Wagner da Silva.
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Redes de Computadores I- Protocolos de Controle: BOOTP/DHCP
por
Helcio Wagner da Silva
Introdução
• Deficiências percebidas no RARP– Servidores RARP precisam estar na mesma rede
local que seus clientes
– Por operar relativamente próximo ao HW damáquina, dificulta a construção de servidores porparte de programadores de aplicações
– Não pode ser usado em redes que alocamdinamicamente endereços de HW às máquinas
– Informação trocada entre servidor e cliente estálimitada a apenas um endereço IP
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Introdução
• Definido na RFCs 951, 1048 e 1084, o BOOTP(BOOTstrap Protocol) foi projetado para supriralgumas dessas deficiências
• Semelhanças & Diferenças
– Assim como o ARP, o BOOTP baseia-se em uma únicatroca de mensagens
– Porém, nessa única troca são transferidas muito maisinformações do que no ARP
– Além disso, por usar o UDP (porta 67) e o IP, é maisfácil para o programador implementar SW BOOTP
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Funcionamento do BOOTP
??? 192.31.65.7
E1 E2
192.31.65.1/192.31.60.4
E3/F1BD
Resposta BOOTP
• <END. IP CLIENTE =>• <“SEU” END. IP = 192.31.65.5>• <END. IP SERVIDOR = 192.31.65.7>• <END. IP GATEWAY = 192.31.65.1>• <END. HW CLIENTE = E1>• <HOSTNAME SERVIDOR = “server”>
Solicitação BOOTP
• <END. IP CLIENTE =>• <“SEU” END. IP = >• <END. IP SERVIDOR = >• <END. IP GATEWAY = >• <END. HW CLIENTE = E1>• <HOSTNAME SERVIDOR = >
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Funcionamento do BOOTP
Protocolo de Enlace
...encapsulado porum quadro
Endereços de difusão
IP
Nível de Enlace
Nível de Rede
UDP
BOOTP
Nível de Transporte
Solicitação BOOTP...
...encapsulada porum segmento UDP...
...encapsulado porum datagrama IP...
Nível de Aplicação
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Formato da Mensagem BOOTPOPERAÇÃO TIPO END. HW TAM. END. HW SALTOS
IDENTIFICADOR DA TRANSAÇÃO
SEGUNDOS INUTILIZADO
ENDEREÇO IP DO CLIENTE (COLOCADO PELO CLIENTE)
“SEU” ENDEREÇO IP (COLOCADO PELO SERVIDOR)
ENDEREÇO IP DO SERVIDOR
ENDEREÇO IP DO ROTEADOR (GATEWAY)
ENDEREÇO DE HW DO CLIENTE (16 OCTETOS)
NOME (HOSTNAME) DO SERVIDOR (64 OCTETOS)
NOME DO ARQUIVO DE INICIALIZAÇÃO (128 OCTETOS)
ÁREA ESPECÍFICA DO FABRICANTE (64 OCTETOS)
0 8 16 24 31
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Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco
• Duas etapas1. Máquina obtém junto a servidores BOOTP as
informações necessárias ao descarregamento deuma imagem do SO
2. Máquina descarrega o SO de um repositórioremoto (usando o TFTP, por exemplo)
• BOOTP desacopla as etapas de configuração earmazenamento durante a inicialização– O Servidor de arquivos pode, inclusive, ser
executado a partir de uma máquina diferente daque executa o servidor BOOTP
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Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco
IP???Servidor BOOTP
(192.31.65.7)
E1 E2
BD imagens
E3
Servidor de arq.(192.31.65.8)
E4
Resposta BOOTP
• <END. IP CLIENTE =>• <“SEU” END. IP = 192.31.65.5>• <END. IP SERVIDOR = 192.31.65.7>• <END. IP GATEWAY = 192.31.65.1>• <END. HW CLIENTE = E1>• <HOSTNAME SERVIDOR = “server”>• <NOME ARQ. INIC. = “192.31.65.8/unixImg.iso”>
IP???E3/F1
192.31.65.1/192.31.60.4
Solicitação BOOTP
• <END. IP CLIENTE =>• <“SEU” END. IP = >• <END. IP SERVIDOR = >• <END. IP GATEWAY = >• <END. HW CLIENTE = E1>• <HOSTNAME SERVIDOR = >• <NOME ARQ. INIC. = “unix”>
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192.31.65.5Servidor BOOTP
(192.31.65.7)
E1 E2
BD imagens
E3
Servidor de arq.(192.31.65.8)
E4
IP???E3/F1
192.31.65.1/192.31.60.4
TFTP
Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco
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Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco
192.31.65.5Servidor BOOTP
(192.31.65.7)
E1 E2
BD imagens
E3
Servidor de arq.(192.31.65.8)
E4
Resposta BOOTP
• <END. IP CLIENTE =>• <“SEU” END. IP = 192.31.65.6>• <END. IP SERVIDOR = 192.31.65.7>• <END. IP GATEWAY = 192.31.65.1>• <END. HW CLIENTE = E1>• <HOSTNAME SERVIDOR = “server”>• <NOME ARQ. INIC. = “192.31.65.8/winImg.iso”>
IP???E3/F1
Solicitação BOOTP
• <END. IP CLIENTE =>• <“SEU” END. IP = >• <END. IP SERVIDOR = >• <END. IP GATEWAY = >• <END. HW CLIENTE = E2>• <HOSTNAME SERVIDOR = >• <NOME ARQ. INIC. = “windows”>
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192.31.65.5Servidor BOOTP
(192.31.65.7)
E1 E2
BD imagens
E3
Servidor de arq.(192.31.65.8)
E4
192.31.65.6E3/F1
192.31.65.1/192.31.60.4
TFTP
Processo de Inicialização para Máquinas Sem Disco
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Área do FabricanteNome Código Tam. Conteúdo
Preenchimento 0 - Zeros – usado apenas para preenchimento
Máscara de subrede 1 4 Máscara de subrede para rede local
Hora do dia 2 4 Hora do dia em UTC
Final 255 - Final da lista de itens
Roteadores 3 N Endereços IP de N/4 roteadores
Servidores de Tempo 4 N Endereços IP de N/4 Servidores de Tempo
Servidores IEN116 5 N Endereços IP de N/4 Servidores IEN116
Servidores DNS 6 N Endereços IP de N/4 Servidores DNS
Servidores de Log 7 N Endereços IP de N/4 Servidores de Log
Servidores de Cotas 8 N Endereços IP de N/4 Servidores de Cotas
Servidores Lpr 9 N Endereços IP de N/4 Servidores Lpr
Servidores de Impressão 10 N Endereços IP de N/4 Servidores de Impressão
Servidores RLP 11 N Endereços IP de N/4 Servidores RLP
Hostname 12 N N bytes do nome do computador do cliente
Tam. Arq. de Inicialização 13 2 Tamanho do arquivo de inicialização
RESERVADO 128-254 - Reservado para uso específico do sítio 12
DHCP
• Similarmente ao RARP, o BOOTP foi projetadopara operação em um ambiente estático– O BOOTP provê apenas um mapeamento estático
entre um identificador de máquina e um conjunto deparâmetros para aquela máquina
• Com o advento dos computadores móveis e asredes sem fio, era necessário um outro protocolode inicialização
• Neste contexto, surgiu o DHCP (Dynamic HostConfiguration Protocol)
• O DHCP é descrito nas RFCs 2131 e 213213
A Necessidade de Configuração Dinâmica
• A LAN de um laboratório de uma universidadepossui uma rede classe C
• Há espaço para 30 alunos no laboratório
• Cada aluno tem seu próprio computadorportátil
• A escala de utilização do laboratório prevê seuuso em 10 slots de aulas por semana, cadaaula sendo dada para uma turma diferente
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Funcionamento do DHCP
• Um endereço IP é arrendado a uma máquina
• O cliente DHCP pode sugerir um intervalo detempo para expiração do arrendamento
• Porém, a palavra final sobre qual será essetempo é dada pelo Servidor DHCP
???192.31.65.7
BD
E1 E2
Solicitação DHCP
Resposta DHCP
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Agentes de Retransmissão
WAN
192.31.65.5
Agente deRetransmissão(192.31.65.7)
E1 E2
192.31.65.1/192.31.60.4
Ethernet CC192.31.65.0
Ethernet EE192.31.63.0
E3/F1
F2
F3/E4
192.31.60.7/192.31.63.1
Servidor DHCP(192.31.63.7) 192.31.63.8
E5 E6
FDDI
Solicitação DHCP (difusão)Solicitação DHCP (unicast)
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Formato da Mensagem DHCP
OPERAÇÃO TIPO END. HW TAM. END. HW SALTOS
IDENTIFICADOR DA TRANSAÇÃO
SEGUNDOS FLAGS
ENDEREÇO IP DO CLIENTE (COLOCADO PELO CLIENTE)
“SEU” ENDEREÇO IP (COLOCADO PELO SERVIDOR)
ENDEREÇO IP DO SERVIDOR
ENDEREÇO IP DO ROTEADOR (GATEWAY)
ENDEREÇO DE HW DO CLIENTE (16 OCTETOS)
NOME (HOSTNAME) DO SERVIDOR (64 OCTETOS)
NOME DO ARQUIVO DE INICIALIZAÇÃO (128 OCTETOS)
OPÇÕES (TAMANHO VARIÁVEL)
0 8 16 24 31
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Campo FLAGS
• Substitui o campo INUTILIZADO do BOOTP
• Possui apenas um de seus bits definido
– Se B = 1, o servidor responde usando o endereçode enlace de difusão
– Se B = 0, o servidor responde usando o endereçode enlace unicast
B
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
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Campo OPÇÕES
• Análogo a ÁREA ESPECÍFICA DO
FABRICANTE do BOOTP
• Usado para se armazenar parâmetrosrelacionados ao arrendamento de endereço IP,sobrecarga de opções e tipos de mensagens
CÓDIGO (53) TAMANHO (1) TIPO (1→7)
0 8 16 23
TIPO Mensagem DHCP
1 DHCPDISCOVER
2 DHCPOFFER
3 DHCPREQUEST
4 DHCPDECLINE
5 DHCPACK
6 DHCPNACK
7 DHCPRELEASE 19
INICIALIZAR
SELECIONAR
SOLICITAR
LIGADO
RELIGAR RENOVAR
/envia msgDHCPDISCOVER
recebe msgDHCPOFFER/
Seleciona oferta/envia msg DHCPREQUEST
recebe msgDHCPACK/
Cancela arrendamento/envia msg DHCPRELEASE
recebe msgDHCPACK/
Expira temporizador de renovação/envia msg DHCPREQUEST
recebe msgDHCPACK/
Expira temporizador de religação/envia msg DHCPREQUEST
recebe msgDHCPNACK/
recebe msgDHCPNACK ou expira
Temporizador de expiração/
Temporizador de renovação• 50 % do temporizador de expiração
Temporizador de religação• 87,5 % do temporizador de expiração 20