Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP) является неотъемлемой частью сетей и контролирует, какие IP-адреса получают устройства, чтобы они могли обмениваться данными с Интернетом. Обычно назначение IP-адресов выполняется автоматически, но если Вам нужны статические IP-адреса, знакомство с DHCP необходимо.
DHCP может обрабатывать назначения IP
Каждое устройство, которое подключается к сети, нуждается в IP-адресе. В первые дни работы в сети пользователи вручную назначали себе IP-адрес, но это сложная задача, особенно для мест со многими устройствами, таких как корпоративный офис. DHCP частично автоматизирует этот процесс, что значительно упрощает подключение устройств к сети. DHCP-серверы или маршрутизаторы обрабатывают этот процесс на основе набора определенных правил. Например, большинство маршрутизаторов настроены на использование диапазона 192.168.0.x, поэтому Вы обычно будете видеть такие IP-адреса в домашних сетях.
Процесс довольно прост. Когда клиент (компьютер, устройство IOT, планшет, мобильный телефон и т. д.) подключается к сети, он отправляет сигнал (называемый DHCPDISCOVER) на DHCP-сервер (или маршрутизатор). Сервер отвечает всеми правилами и настройками сети и IP-адресом для использования (DHCPOFFER). Клиент подтверждает информацию и запрашивает разрешение на использование назначенного адреса (сообщение DHCPREQUEST). Наконец, сервер DHCP подтверждает запрос, и клиент может подключиться к сети.
DHCP контролирует диапазон IP-адресов
Вы можете настроить DHCP для управления диапазоном IP-адресов, доступных для использования. Если Вы укажете, что этот диапазон начинается с 192.168.0.1, а конец — 192.168.0.100, то все доступные адреса будут находиться где-то в этом диапазоне. Вы никогда не увидите устройство, назначенное на 192.168.0.101. Кроме того, имейте в виду, что начальный IP (192.168.0.1 в этом примере) зарезервирован для маршрутизатора. Некоторые маршрутизаторы перечисляют только начальный адрес, а затем включают опцию для максимального количества пользователей (которая определяет конечный адрес).
Преимуществом этого является то, что Вы можете контролировать, сколько устройств подключаются к Вашей сети одновременно (не более 100 в этом примере). Но недостатком является то, что если Вы установите слишком маленький диапазон, Вы можете непреднамеренно предотвратить подключение новых устройств. Чтобы обеспечить более низкий диапазон IP-адресов, серверы DHCP передают в аренду только IP-адреса устройствам.
Динамически назначаемые адреса являются временными
Когда DHCP-сервер назначает IP-адрес, он делает это в рамках системы аренды. Аппарат сохраняет этот IP-адрес в течение определенного количества дней, после чего он может попытаться обновить IP-адрес. Если сигнал обновления не отправляется (например, выведенный из эксплуатации компьютер), то DHCP-сервер восстанавливает IP-адрес для назначения другому устройству. При обнаружении сигнала возобновления устройство сохраняет свой IP-адрес в течение другого набора дней. Вот почему Ваш IP-адрес может время от времени меняться, если Вы часто используете опцию ipconfig.
Два устройства могут иметь один и тот же IP-адрес, например, виртуальная машина, которая проводит большую часть времени в автономном режиме. Виртуальная машина не сможет отправлять сигнал обновления, поэтому ее IP-адрес будет передан другому компьютеру. Когда виртуальная машина возвращается в исходное состояние, у нее все еще есть запись старого IP-адреса (особенно если она была восстановлена из снепшота), но она не сможет использовать этот IP-адрес с момента его создания. Без этого разрешения он не сможет подключиться к сети, пока не будет назначен новый IP. Но использование динамических IP-адресов должно предотвратить такой сценарий.
Статические IP-адреса необходимы для некоторых устройств
Если у Вас есть подключенный к сети принтер или медиа-сервер (например, NAS-устройство или Plex Server), было бы неудобно менять их IP-адреса. Хотя продление срока аренды может предотвратить это, все еще возможно изменение IP-адреса. Если Ваш маршрутизатор перезагружен из-за перебоя в питании или потому, что Вы пытаетесь решить проблему, то все динамически сгенерированные IP-адреса могут быть переназначены. В этих случаях ручное назначение статического IP-адреса решит проблему.
Точный процесс для этого варьируется, особенно потому, что веб-интерфейсы маршрутизатора могут меняться от устройства к устройству, даже если они сделаны одним и тем же производителем. На некоторых маршрутизаторах, таких как Eero Mesh Router, это может называться другим термином, например резервированием IP. Но статический IP-адрес все еще должен соответствовать любым правилам диапазона, если они существуют. Использовать текущий IP-адрес в качестве основы для статического IP-адреса обычно проще всего. В зависимости от устройства и его операционной системы может быть возможно установить статический IP-адрес на устройстве, а не через маршрутизатор или DHCP-сервер. Это может быть необходимо, если сам маршрутизатор не поддерживает статический IP.
