DHCP-Server

Was ist ein DHCP-Server?

Stell dir vor, du kommst in ein großes Hotel. Anstatt dass du dir selbst ein freies Zimmer suchen und die Schlüsselnummer merken musst, gibt es eine freundliche Person an der Rezeption, die dir automatisch ein freies Zimmer zuweist und dir alle wichtigen Infos wie die Zimmernummer, das WLAN-Passwort und die Frühstückszeiten gibt. Ein DHCP-Server (Dynamic Host Configuration Protocol) macht genau das in einem Computernetzwerk. Er ist sozusagen die "Rezeption" für deine Geräte.

Ein DHCP-Server ist ein Netzwerkdienst, der Geräten (Clients) in einem Netzwerk automatisch die notwendigen Konfigurationsparameter zuweist, damit diese miteinander und mit dem Internet kommunizieren können. Er weist automatisch zu:

• IP-Adresse: Die eindeutige Adresse des Geräts im Netzwerk.
• Subnetzmaske: Definiert, welcher Teil der IP-Adresse das Netzwerk und welcher Teil den Host identifiziert.
• Standardgateway: Die Adresse des Routers, der den Zugang zum Internet oder zu anderen Netzwerken ermöglicht.
• DNS-Server-Adressen: Server, die Domainnamen (wie www.beispiel.de) in IP-Adressen übersetzen.

Hauptzweck ist die Vereinfachung der Netzwerkadministration. Anstatt jede IP-Adresse und andere Einstellungen manuell auf jedem Gerät einzugeben, übernimmt der DHCP-Server diese Aufgabe. Dies ist besonders in großen Netzwerken oder in Umgebungen mit häufig wechselnden Geräten (z.B. Laptops, Smartphones in einem WLAN) von großem Vorteil.

Warum nicht IPs manuell vergeben?

Es gibt zwei Hauptmethoden, um Geräten IP-Adressen zuzuweisen:

• Statische IP-Adressvergabe: Hier werden IP-Adresse und Netzwerkeinstellungen manuell pro Gerät konfiguriert.
  • Vorteile: Die IP-Adresse bleibt immer gleich, was für Server, Netzwerkdrucker oder andere Geräte, die stets unter derselben Adresse erreichbar sein müssen, nützlich ist.
  • Nachteile: Hoher Verwaltungsaufwand, besonders in größeren Netzwerken. Fehleranfällig (z.B. Tippfehler, doppelt vergebene IP-Adressen können zu Netzwerkproblemen führen). Stell dir vor, du müsstest jedem neuen Smartphone im Heimnetzwerk manuell eine IP-Adresse zuweisen und dabei aufpassen, keine doppelt zu vergeben.
• Dynamische IP-Adressvergabe (durch DHCP): Der DHCP-Server weist IP-Adressen automatisch zu.
  • Vorteile: Geringer Verwaltungsaufwand. Vermeidung doppelter IP-Adressen. Geräte erhalten sofort eine funktionierende Konfiguration. Ideal für Laptops, Smartphones oder Gäste-WLANs.
  • Nachteile: Die IP-Adresse eines Geräts kann sich ändern, wenn die "Lease-Dauer" (Mietzeit) abläuft. Für Geräte, die immer unter derselben Adresse erreichbar sein müssen, kann dies unpraktisch sein.

Um die Vorteile beider Methoden zu kombinieren, gibt es DHCP-Reservierungen. Dabei wird im DHCP-Server festgelegt, dass ein Gerät mit einer bestimmten MAC-Adresse (der eindeutigen Hardware-Adresse des Netzwerkadapters) immer dieselbe, feste IP-Adresse zugewiesen bekommt. So bleibt die IP-Adresse für wichtige Geräte wie Netzwerkdrucker oder Server statisch, der Verwaltungsaufwand aber gering.

Der DORA-Prozess: So bekommt ein Gerät seine IP

Benötigt ein Gerät (Client) eine IP-Adresse im Netzwerk, startet der vierstufige DORA-Prozess:

1. Discover (Entdecken): Der Client sendet eine Broadcast-Nachricht ins Netzwerk. Das ist wie ein Ruf in einem vollen Raum: "Hallo, ich bin neu hier und brauche eine IP-Adresse! Ist ein DHCP-Server anwesend?"
2. Offer (Angebot): Ein oder mehrere DHCP-Server antworten mit einem Offer. Sie bieten dem Client eine freie IP-Adresse und die dazugehörigen Konfigurationsparameter an. Es ist, als würde eine Person antworten: "Ja, ich habe einen freien Platz für dich, hier ist die Nummer!"
3. Request (Anfrage): Der Client wählt ein Angebot aus (meist das erste) und sendet eine weitere Broadcast-Nachricht, um die angebotene IP-Adresse anzufragen. Damit informiert er auch andere DHCP-Server, dass er dieses Angebot annimmt. Das ist, als würdest du sagen: "Ich nehme den Platz Nummer 7, danke!"
4. Acknowledge (Bestätigung): Der ausgewählte DHCP-Server bestätigt die Zuweisung der IP-Adresse und der Konfigurationsparameter. Die IP-Adresse wird nun für eine bestimmte Zeit (die "Lease-Dauer") an den Client vergeben und im Server als "belegt" markiert. Das ist die finale Bestätigung: "Okay, Platz 7 gehört nun offiziell dir für die nächsten Stunden!"

Einen DHCP-Bereich (Scope) konfigurieren

Ein DHCP-Bereich (Scope) definiert den Adresspool und die Konfigurationsoptionen, die ein DHCP-Server Clients in einem Subnetz zuweist. Es ist wie die Liste der verfügbaren Zimmer und die Regeln des Hotels. Wichtige Parameter sind:

• IP-Adresspool: Der Bereich der IP-Adressen, die vergeben werden dürfen (z.B. 192.168.1.100 bis 192.168.1.200).
• Subnetzmaske: Wird zusammen mit der IP-Adresse vergeben (z.B. 255.255.255.0) und ist entscheidend für die Kommunikation im lokalen Netzwerk.
• Standardgateway: Die IP-Adresse des Routers, der als "Tor" zu anderen Netzwerken (z.B. dem Internet) dient.
• DNS-Server-Adressen: Die IP-Adressen der Server für die Namensauflösung (z.B. um www.beispiel.de in eine IP-Adresse zu übersetzen).
• Lease-Dauer: Die Zeitspanne, für die eine IP-Adresse vergeben wird. Nach Ablauf muss der Client die IP erneuern. Typische Dauern reichen von Stunden (Gäste-WLAN) bis zu Tagen (feste Arbeitsplätze).
• Ausschlüsse: IP-Adressen innerhalb des Pools, die nicht dynamisch vergeben werden sollen (z.B. für Server mit statischen IPs).
• DHCP-Reservierungen: Zuordnung fester IP-Adressen zu bestimmten MAC-Adressen (z.B. für Netzwerkdrucker).